Nauja studija paaiškina, kaip jūsų smegenys padeda jums išmokti naujų įgūdžių

Magicians assisted by Jinns and Demons - Multi Language - Paradigm Shifter (Liepa 2019).

Anonim

Net jei per metus nevaikštėte savo dviratį, jūs turbūt prisimenate, kaip tai padaryti, nepadariusi daug dėmesio. Jei esate kvalifikuotas pianistas, tikimybė, kad galite lengvai sėdėti ir groti dainą, kurią anksčiau repetėte. Ir kai jūs vairuojate dirbti, jūs greičiausiai ne aktyviai galvoti apie savo judesius.

Gebėjimai, reikalingi šiai veiklai atlikti, saugomi jūsų smegenyse kaip procedūriniai prisiminimai. Gladstone institutų tyrinėtojai atskleidė, kaip tam tikro tipo neuronas pagerina šio tipo mokymąsi. Jų išvados buvo paskelbtos internete šiandien mokslinėje žurnale Cell .

Iš pradžių mokslininkai norėjo parodyti, kaip specializuotos smegenų ląstelės, vadinamos sparčiai besiplečiančiais tarpineuronais, sukelia judėjimo sutrikimus, tokius kaip Touretto sindromas, distonija ir diskinezija. Kaip paaiškėja, taip nėra. Tačiau jų darbas paskatino juos dar labiau atskleisti.

Kelias į netikėtus rezultatus

Grupė, vadovaujama Gladstone, vyresnysis tyrėjas Anatolas C. Kreitzeris, daktaras, stengėsi suprasti bazinius ganglijos pagrindinius mechanizmus, kurie yra tarpusavyje sujungtų neuronų smegenys, kurios kontroliuoja judėjimą ir yra susijusios su sprendimų priėmimu ir veiksmų pasirinkimu. Greitas spikingo tarpnuronų kiekis sudaro tik apie 1 procentą smegenų srities neuronų, tačiau, kaip žinoma, jie turi didžiulį vaidmenį organizuojant grandinės veiklą.

Pagrindinė šios srities hipotezė buvo ta, kad šie interneurons buvo įtraukti į variklio valdymą ir kad jų praradimas gali būti susijęs su judėjimo sutrikimais.

"Po 2 metų eksperimentų, parodančių priešingai, mes galų gale įsitikinome, kad hipotezė buvo neteisinga", - sakė Kreitzeris, kuris taip pat yra fiziologijos ir neurologijos profesorius UC San Franciske. "Tai nėra tas, kad tarpnuronai apskritai nėra susiję, bet jų nuostoliai nesukelia simptomų, kuriuos manėme taip. Tai buvo didžiulė staigmena."

Vietoje to jie atrado, kad tarpnuronai yra daug svarbesni mokymui ir atminimui, o galbūt labiau susiję su psichine liga, nei judėjimo sutrikimai.

Kreitzerio komanda nustatė, kad interneuronai atlieka esminį vaidmenį smegenų plastiškumui, ty smegenų gebėjimui stiprinti ar silpninti ryšius tarp neuronų. Tokiu būdu smegenys gali saugoti informaciją ir procedūrinę atmintį.

"Mes parodėme, kad sparčiai didėjantys interneurons veikia kaip" gatekeepers "dėl plastiškumo", - sakė mokslininkas, atsakingas už Kreitzerio laboratorijos Gladstone, mokslinį daktarą Scott Owen. "Jie apriboja, kai gali atsirasti plastiškumas, o tai reiškia, kad jie gali užkirsti kelią ryšių stiprumo pokyčiams tarp neuronų. Tai labai svarbu mokymui ir atminčiai, o konkrečiau - pagrindinėms ganglioms sudaryti galimybę prisiminti, kaip atlikti užduotis".

Galiausiai mokslininkai paaiškino, kaip tarpnurūnai veikia, siekiant pagerinti procesinio mokymosi efektyvumą.

Naujas principas, turintis plačią įtaką

Remiantis jų atradimu, Kreitzeris ir jo komanda iš naujo išnagrinėjo savo prielaidas, kaip sparčiai didėjantys interneuronai gali veikti kitur, o tai rodo, kad neuronai yra svarbūs mokymui ir kitose smegenų srityse.

"Dabar, kai mes nustatėme naują principą, kaip interneurons gali kontroliuoti plastiškumą, mūsų tyrimas yra pirmasis žingsnis siekiant geriau suprasti ir kitus smegenų regionus", - sakė Kreitzeris. "Manome, kad mūsų išvados gali būti naudojamos kaip bendras vadovas, kaip nustatyti, kaip šie neuronai veikia visas nervų grandines, o tai, kas pasireikš elgsenai ar ligai, skirtingose ​​smegenų srityse bus skirtinga".

Kitose smegenų dalyse yra žinoma, kad tie patys neuronai yra labai svarbūs jutimo įvesties apdorojimui, pavyzdžiui, regėjimui ar lietimui, ir jų disfunkcija yra susijusi su bipoliniu sutrikimu ir šizofrenija. Greitai spiningos tarpinės linijos gali būti pagrindinis veiksnys kontroliuojant mokymosi proceso efektyvumą tose sistemose.

2018 m. Vasario 8 d. " Cell " paskelbė internete "Fast-Spiking Interneurons", kuriuose pateikiama informacija apie "sprogimo, kalcio ir plastifikavimo efektyviam mokymuisi".