Ново проучване обяснява как мозъкът ви помага да научите нови умения

Anonim

Дори и да не сте яздили под наем от години, най-вероятно си спомняте как да го направите, без да го мислите много. Ако сте квалифициран пианист, шансовете са лесно да седнете и да свирите песен, която сте свирили преди. И когато карате да работите, вероятно не мислите активно за вашите движения.

Уменията, необходими за извършване на някоя от тези дейности, се съхраняват в мозъка ви като процедурни спомени. Изследователи от институтите "Гладстон" разкриха как специален тип неврон подобрява ефективността на този тип учене. Техните открития са публикувани онлайн днес в научното списание Cell.

Първоначално учените искаха да покажат как специализираните мозъчни клетки, наречени интерпрефони с бързо навлизане, причиняват двигателни нарушения, като синдрома на Турет, дистония и дискинезия. Както се оказва, това не е така. Но тяхната работа ги доведе до още по-голямо откритие.

Пътят към неочаквани констатации

Екипът, ръководен от старши изследовател Гладстоун Анатол К. Крейцър, се опитва да разбере основните механизми на базалните ганглии, които са група от взаимосвързани неврони в мозъка, които контролират движението и са свързани с вземането на решения и избор на действия, Бързоспируемите интерюурони представляват само около 1% от невроните в този мозъчен регион, но е известно, че имат преувеличена роля в организирането на веригата.

Водещата хипотеза в тази област е, че тези интерниурони са участвали в моторния контрол и че тяхната загуба може да е свързана с двигателни нарушения.

"След двегодишни експерименти, които ни показват обратното, ние най-накрая се убедихме, че хипотезата е погрешна", каза Крейцър, който също е професор по физиология и неврология в университета в Сан Франциско. "Не че интерниуроните изобщо не са въвлечени, но загубата им не причинява симптомите, които смятахме, че ще стане. Това беше голяма изненада."

Вместо това те откриват, че интерниуроните са много по-важни за ученето и паметта и потенциално по-тясно свързани с психиатричната болест, отколкото с двигателните нарушения.

Екипът на Крейцър установи, че интерниуроните играят основна роля в мозъчната пластичност, което е способността на мозъка да укрепва или отслабва връзките между невроните. По този начин мозъкът може да съхранява информация и процедурна памет.

"Ние показахме, че бързите пластири се държат като вратари за пластичност", каза Скот Оуен, доктор, учен в лабораторията на Крейцър в Гладстоун. "Те ограничават възможността за пластичност, което означава, че те могат да предотвратят промените в силата на връзката между невроните. Това е от решаващо значение за ученето и паметта, и по-конкретно, за да се даде възможност на базалните ганглии да си спомнят как да изпълняват задачи".

В крайна сметка, учените обясняват как функционират интерневроните, за да подобрят ефективността на процедурното учене.

Нов принцип с широки последици

Въз основа на тяхното откритие, Крейцер и неговият екип ревизират своите предположения за това, колко бързо могат да функционират интерюнуроните, което предполага, че невроните са от решаващо значение за ученето в други области на мозъка.

"Сега, след като установихме нов принцип за това как интерюнуроните могат да контролират пластиката, нашето изследване е първа стъпка в по-доброто разбиране на механизмите, участващи и в други мозъчни региони", каза Крейцър. "Ние вярваме, че нашите открития могат да бъдат използвани като общо ръководство за определяне на това как тези неврони засягат всички невронни вериги; начинът, по който се проявява по отношение на поведението или заболяването, ще бъде различен в различните области на мозъка".

В други части на мозъка, тези същите неврони са известни като решаващи за обработката на сензорния вход, като виждане или докосване, а тяхната дисфункция е свързана с биполярно разстройство и шизофрения. Бързоспируемите интерферони могат да бъдат ключов фактор за контролирането на ефективността на учебния процес в тези системи.

Хартията "Fast-Spiking Interneurons Доставка Feedforward контрол на разрушаване, калций и пластичност за ефективно обучение" беше публикувана онлайн от Cell на 8 февруари 2018 година.

Популярни Публикации

Препоръчано