L'Étude jette la lumière neuve sur apprendre et mémoire-effectuer

Published on January 28, 2013 at 4:40 AM · No Comments

Dans les expériences sur des rats équipés avec les lunettes minuscules, les scientifiques disent qu'ils ont appris que la visibilité initiale du cerveau traitant les stimulus visuels de relais de centre non seulement, mais également peut « apprendre » des intervalles et produire des attentes particulièrement synchronisées de futures récompenses. La recherche, par une équipe à l'École de Médecine d'Université John Hopkins et le Massachusetts Institute of Technology, la lumière neuve de cloches sur apprendre et mémoire-effectuer, les chercheurs indiquent, et pourraient aider à expliquer pourquoi les personnes avec la Maladie d'Alzheimer ont la panne se rappelant des événements récents.

Les Résultats de l'enquête, dans le Neurone de tourillon, suggèrent que des connexions dans des réseaux de cellule nerveuse au centre de visibilité-traitement puissent être renforcées par l'acétylcholine neurochimique (ACh), que le cerveau est pensé pour sécréter après qu'une récompense soit reçue. Seulement des réseaux de cellule nerveuse récent stimulés par un flash de la lumière fourni par les lunettes sont affectés par ACh, qui permet consécutivement à ces réseaux de nerf d'associer le repère visuel à la récompense. Puisque des structures cérébrales sont hautement économisées dans les mammifères, les découvertes ont vraisemblablement des parallèles chez l'homme, elles indiquent.

« Nous avons découvert que les cellules nerveuses dans la présente partie du cerveau, le cortex visuel primaire, semblent pouvoir développer des souvenirs moléculaires, nous aidant comprennent comment les animaux apprennent à prévoir des résultats rewarding, » dit Marshall Hussain Shuler, Ph.D., professeur adjoint de la neurologie à l'Institut pour les Sciences Biomédicales De base à l'École de Médecine d'Université John Hopkins.

Pour maximiser la survie, le cerveau d'un animal doit se rappeler quels caractères indicateurs précèdent un événement positif ou négatif, permettant à l'animal de modifier son comportement pour augmenter des récompenses et pour diminuer des malheurs. Dans l'étude Hopkins-MIT, les chercheurs ont recherché la clarté au sujet de la façon dont l'indication visuelle de barrettes de cerveau à des informations plus complexes sur le temps et la récompense.

La théorie de présidence, Hussain Shuler dit, supposée que ce rapport a été établi dans les zones consacrées au traitement « de haut niveau », comme le cortex de face, qui est connu pour être important pour l'apprentissage et la mémoire. Le cortex visuel primaire a semblé recevoir simplement l'information des yeux et de la « re-pièce » le monde visuel ensemble avant de le présenter aux pièces de prise de décision du cerveau.

Pour surveiller la procédure de connexion de visibilité-récompense, l'équipe a équipé des rats des lunettes spéciales qui ont laissé le flash de chercheurs une lumière avant l'un ou l'autre leur oeil gauche ou droite. Les rats Assoiffés avec des lunettes étaient accès donné à un bec d'eau à l'intérieur d'une cavité de test. Quand ils ont approché le bec d'eau, un bref repère visuel a été présenté à un oeil.

Si la lumière était envoyée à l'oeil gauche, le bec d'eau devrait être léché plusieurs fois avant que l'eau soit venue au rat ; si la lumière était envoyée à l'oeil droit, le rat devrait lécher beaucoup plus de périodes avant que l'eau soit venue. Après quelques séances quotidiennes de tels « révisant » (pas à la différence des expériences célèbres de la toc-sonnerie-récompense de Pavlov), les rats ont appris combien de temps ils devraient lécher avant d'obtenir une récompense de l'eau. S'ils n'obtenaient pas la récompense dans le laps de temps prévu, ils abandonneraient et laisseraient le bec.

Surveillant la configuration des signes électriques dégagés par différentes cellules nerveuses dans les cerveaux de rat, les chercheurs ont constaté que les « épis » des signes ne réfléchissaient pas simplement seul le repère visuel. En Revanche, les signes ont semblé transmettre par relais la période de l'accouchement prévu de récompense par les configurations clouantes modifiées. Ils ont également vu que beaucoup de cellules nerveuses ont semblé enregistrer un ou autre intervalle visuel de caractère-récompense, mais pas les deux. En cellules stimulées par un flash à l'oeil gauche, le signe électrique est revenu à sa spécification de base après un délai court, en phase avec la synchronisation de la récompense de l'eau ; un caractère indicateur à l'oeil droit a marqué avec un plus long délai, aussi en phase avec la récompense. Selon les chercheurs, le laps de temps qui a réussi avant que les cellules nerveuses retournées à leur condition posante aient été la voie du cerveau d'installer « une attente synchronisée. »

Sachant que le cerveau antérieur basique est impliqué dans l'apprentissage, les chercheurs ont voulu savoir si leurs observations pourraient être expliquées par des nerfs du cerveau antérieur basique livrant ACh au centre de visibilité-traitement. Pour retirer ces cellules nerveuses de l'équation, elles ont appareillé une neurotoxine avec « un dispositif voyageur » ce des objectifs ACH-relâchant seulement des neurones venant du cerveau antérieur basique. Ils puis répétés leurs expériences chez les rats qualifiés qui ont reçu la neurotoxine et dans ceux qui n'ont pas fait, et ont constaté que la cellule nerveuse signale prolongé pour transmettre par relais les intervalles anciens, suggérant que cet ACh et le cerveau antérieur basique n'aient pas été nécessaire pour exprimer l'information précédemment instruite de temps.

Les chercheurs ensuite avaient l'habitude ces mêmes rats pour demander si ACh est nécessaire pour que les cellules nerveuses apprennent des délais neufs. Pour faire cela, ils ont commuté les repères visuels de sorte qu'un flash dans l'oeil gauche ait signifié une longue attente et une dans l'oeil droit ait signifié court. le Visibilité-Traitement des cellules nerveuses chez les rats dans lesquels l'accouchement d'ACh a été laissé intact a adapté leurs signes aux associations neuves ; mais ceux chez les rats qui n'ont plus reçu ACh prolongé pour transmettre par relais les vieilles associations, suggérant qu'ACh soit nécessaire pour effectuer des associations neuves mais pour ne pas exprimer les vieux.

Hussain que Shuler explique, « Quand une récompense est reçue, ACh est envoyé dans tout le cerveau et renforce seulement ces connexions de cellule nerveuse qui étaient récent en activité. Le procédé de la révision continue à renforcer ces connexions de nerf, provoquant une attente synchronisée de récompense dans le cerveau. »

Selon Hussain Shuler, les études ont prouvé que les patients d'Alzheimer ont les concentrations faibles d'ACh et ont la panne former des souvenirs neufs. Bien Que le médicament puisse élever ACh, l'allégement des symptômes est limité. « Notre recherche explique cette limitation, » il dit. « Thérapeutiquement, nous prévoyons que le problème n'est pas simplement les concentrations faibles d'ACh - la synchronisation de l'accouchement d'ACh est clé. »

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