การศึกษาใหม่อธิบายว่าสมองของคุณช่วยให้คุณเรียนรู้ทักษะใหม่ ๆ ได้อย่างไร

Anonim

แม้ว่าคุณจะไม่ได้ขี่จักรยานมาหลายปีแล้ว แต่คุณอาจจำได้ว่าควรทำอย่างไรโดยไม่คิดค่าใช้จ่ายเท่าไรนัก หากคุณเป็นผู้เล่นเปียโนที่มีทักษะราคาต่อรองคุณสามารถนั่งลงและเล่นเพลงที่คุณเคยซ้อมกันมาก่อน และเมื่อคุณขับรถไปทำงานคุณอาจไม่กระตือรือร้นที่จะคิดถึงการเคลื่อนไหวของคุณ

ทักษะที่จำเป็นในการดำเนินกิจกรรมใด ๆ เหล่านี้จะถูกเก็บไว้ในสมองของคุณเป็นความทรงจำของกระบวนการ นักวิจัยจากสถาบันแกลดสโตนได้ค้นพบว่าเซลล์ประสาทชนิดพิเศษช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการเรียนรู้ประเภทนี้อย่างไร ผลการวิจัยของพวกเขาได้รับการเผยแพร่ออนไลน์ในวารสาร Cell Journal

นักวิทยาศาสตร์ต้องการแสดงให้เห็นว่าเซลล์สมองที่เรียกว่า interneurons ซึ่งเป็นสาเหตุของการเคลื่อนไหวอย่างรวดเร็วเช่นโรค Tourette, dystonia และ dyskinesia มันจะเปิดออกที่ไม่ได้เป็นกรณี แต่งานของพวกเขาทำให้พวกเขาค้นพบยิ่งใหญ่ขึ้น

เส้นทางสู่การค้นพบที่ไม่คาดคิด

ทีมวิจัยซึ่งนำโดยนักวิจัยอาวุโสของ Gladstone Anatol C. Kreitzer ปริญญาเอกกำลังพยายามทำความเข้าใจกลไกพื้นฐานของปมประสาทฐานซึ่งเป็นกลุ่มของเซลล์ประสาทที่เชื่อมต่อกันอยู่ในสมองซึ่งควบคุมการเคลื่อนไหวและเกี่ยวข้องกับการตัดสินใจและการเลือกปฏิบัติ. interneurons อย่างรวดเร็ว spiking แสดงเพียงประมาณ 1 เปอร์เซ็นต์ของเซลล์ประสาทในภูมิภาคสมองที่ แต่เป็นที่รู้จักกันมีบทบาทเกินในการจัดกิจกรรมวงจร

สมมติฐานชั้นนำในสนามคือ interneurons เหล่านี้มีส่วนเกี่ยวข้องในการควบคุมมอเตอร์และการสูญเสียของพวกเขาอาจเกี่ยวข้องกับความผิดปกติของการเคลื่อนไหว

"หลังจาก 2 ปีของการทดลองแสดงให้เราเห็นตรงกันข้ามในที่สุดเราก็เชื่อมั่นว่าสมมุติฐานผิด" Kreitzer ซึ่งเป็นศาสตราจารย์วิชาสรีรวิทยาและวิทยาวิทยาที่ UC San Francisco กล่าว "ไม่ใช่ว่า interneurons ไม่ได้มีส่วนเกี่ยวข้องทั้งหมด แต่การสูญเสียของพวกเขาไม่ได้ทำให้เกิดอาการที่เราคิดว่ามันจะเป็นที่น่าแปลกใจใหญ่."

แต่พวกเขาค้นพบว่า interneurons มีความสำคัญมากขึ้นสำหรับการเรียนรู้และความจำและอาจเกี่ยวข้องกับโรคจิตเวชมากกว่าความผิดปกติของการเคลื่อนไหว

ทีม Kreitzer พบว่า interneurons มีบทบาทสำคัญในการปั้นสมองซึ่งเป็นความสามารถของสมองในการเสริมสร้างหรือลดความสัมพันธ์ระหว่างเซลล์ประสาท เมื่อทำเช่นนี้สมองสามารถจัดเก็บข้อมูลและหน่วยความจำขั้นตอนได้

Scott Owen, PhD, นักวิทยาศาสตร์ของ Staff ในห้องปฏิบัติการของ Kreitzer ที่ Gladstone กล่าวว่า "เราแสดงให้เห็นว่า interneurons มีปฏิสัมพันธ์กันอย่างรวดเร็วทำตัวเหมือนคนเฝ้าประตูเพื่อให้เป็นพลาสติก "พวกเขาจำกัดความสามารถในการปั้นได้ซึ่งหมายความว่าพวกเขาสามารถป้องกันการเปลี่ยนแปลงความสัมพันธ์ระหว่างเซลล์ประสาทได้นี่เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการเรียนรู้และความจำและโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการเปิดใช้งานปมประสาทฐานเพื่อจดจำวิธีปฏิบัติงาน"

ในท้ายที่สุดนักวิทยาศาสตร์อธิบายว่า interneurons ทำงานอย่างไรเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของกระบวนการเรียนรู้

หลักการใหม่ที่มีผลกระทบกว้าง ๆ

จากการค้นพบของพวกเขา Kreitzer และทีมงานของเขาได้ทบทวนสมมติฐานเกี่ยวกับการที่ interneurons มีปฏิสัมพันธ์กันอย่างรวดเร็วอาจทำงานที่อื่นได้แนะนำว่าเซลล์ประสาทมีความสำคัญต่อการเรียนรู้ในพื้นที่อื่น ๆ ของสมองด้วย

"ตอนนี้เราได้ระบุหลักการใหม่สำหรับวิธีการที่ interneurons สามารถควบคุมความเป็นพลาสติกได้การศึกษาของเราเป็นขั้นตอนแรกในการทำความเข้าใจกลไกต่างๆที่เกี่ยวข้องกับบริเวณสมองอื่น ๆ ได้ดียิ่งขึ้น" Kreitzer กล่าว "เราเชื่อว่าการค้นพบของเราสามารถใช้เป็นแนวทางทั่วไปในการพิจารณาว่าเซลล์ประสาทเหล่านี้มีผลต่อวงจรประสาทอย่างไรซึ่งวิธีการที่แสดงออกในแง่ของพฤติกรรมหรือโรคจะแตกต่างกันไปในแต่ละภูมิภาคของสมอง"

ในส่วนอื่น ๆ ของสมองเซลล์ประสาทเหล่านี้เหมือนกันเป็นที่รู้จักกันว่ามีความสำคัญสำหรับการประมวลผลประสาทสัมผัสเช่นวิสัยทัศน์หรือสัมผัสและความผิดปกติของพวกเขามีความเกี่ยวข้องกับโรคสองขั้วและโรคจิตเภท interneurons spiking รวดเร็วอาจเป็นปัจจัยสำคัญในการควบคุมประสิทธิภาพของกระบวนการเรียนรู้ในระบบเหล่านั้นเช่นกัน

บทความเรื่อง "Fast-Spiking Interneurons Supply Feedforward Control ของการย่อยสลายแคลเซียมและพลาสติกเพื่อการเรียนรู้ที่มีประสิทธิภาพ" ได้รับการเผยแพร่ทางออนไลน์โดย เซลล์ เมื่อวันที่ 8 กุมภาพันธ์ 2561

โพสต์ยอดนิยม

แนะนำ