Con la formazione di un gruppo di soggetti umani per operare un robot controllato joystick, Johns Hopkins ricercatori hanno dimostrato che più lento è il cervello "impara" a controllare i movimenti muscolari certo, la più probabile è da ricordare la lezione nel lungo periodo.
I risultati, dicono i ricercatori, potrebbe alterare gli approcci di riabilitazione per persone che hanno perso abilità motorie di lesioni cerebrali come ictus.
In un rapporto sul lavoro svolto nel numero del 23 maggio PLoS Biology , i ricercatori hanno costruito il loro osservazioni che alcune parti del cervello ad imparare - e dimenticare - veloce, mentre altri imparano più lentamente e più durevole. Entrambi i tipi di apprendimento sono critici.
"Crediamo che il nostro lavoro è il primo a dimostrare che l'apprendimento motorio coinvolge diverse scale temporali e implica che la migliore strategia di riabilitazione di un paziente con ictus dovrebbe concentrarsi su di apprendimento lento perché lento appreso le abilità motorie sarà mantenuta più a lungo", dice l'autore maggiore del rapporto , Reza Shadmehr, Ph.D., professore di ingegneria biomedica presso l'Istituto di Scienze Biomediche di base presso la Johns Hopkins.
I neuroscienziati hanno a lungo pensato che due cose sono necessarie per il controllo di tale padronanza dei muscoli - di tempo e di errore. Tempo fa riferimento alla necessità di "dormirci sopra," per il cervello di elaborare in qualche modo e "ricordare" come controllare attentamente i muscoli. Come per l'errore, si pensa che gli errori aiutano il cervello ed i muscoli affinare i movimenti fini. Il requisito per il tempo e l'errore spiega perché la ripetizione di movimenti semplici giorno dopo giorno è utilizzato di routine nella riabilitazione di pazienti colpiti da ictus parzialmente paralizzato e quelli con lesioni cerebrali.
Per verificare la necessità di un tempo nel controllo padronanza muscolare, il team di ricerca ha progettato un compito semplice e breve. Quattordici soggetti sani umani sono stati invitati a tenere su un robot controllato joystick e evitare che si muove come il driver robot spinto ripetutamente - in impulsi veloci - da un lato. Il joystick poi ripetutamente spinto nella direzione opposta e di nuovo ai soggetti è stato chiesto di tenere il joystick al centro.
Il team di ricerca ha scoperto che dopo tutto questo spingere in direzioni diverse, i soggetti erano ancora propensi a spingere il joystick nella prima direzione, anche quando il joystick è stato perfettamente centrato e non si muove. In qualche modo il cervello ed i muscoli del braccio aveva "imparato" questo semplice movimento nel corso dell'esperimento, che ha avuto solo pochi minuti, secondo i ricercatori, mostrano che il sonno non è necessario per tale apprendimento semplici movimenti.