Lo Studio fa il nuovo indicatore luminoso sull'apprendimento e sulla memoria-fabbricazione

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

Negli esperimenti sui ratti equipaggiati con gli occhiali di protezione minuscoli, gli scienziati dicono che hanno imparato che gli stimoli visivi della visione del cervello di trattamento dei relè iniziali del centro non solo, ma anche possono “imparare„ gli intervalli di tempo e creare le aspettative specificamente cronometrate delle ricompense future. La ricerca, da un gruppo alla Scuola di Medicina di Johns Hopkins University e Massachusetts Institute of Technology, indicatore luminoso delle tettoie il nuovo sull'apprendimento e sulla memoria-fabbricazione, i ricercatori dice e potrebbe contribuire a spiegare perché la gente con il Morbo di Alzheimer ha difficoltà che ricorda gli avvenimenti recenti.

I Risultati dello studio, nel Neurone del giornale, indicano che le connessioni all'interno delle reti delle cellule nervose nel centro di visione-trattamento possono essere rinforzate dall'acetilcolina del neurochemical (ACh), che il cervello è pensato per secernere dopo che una ricompensa è ricevuta. Soltanto le reti delle cellule nervose recentemente stimolate da un flash di indicatore luminoso consegnato attraverso gli occhiali di protezione sono influenzate da ACh, che a sua volta permette che quelle reti del nervo associno l'indicazione visiva con la ricompensa. Poiché le strutture del cervello altamente sono conservate in mammiferi, i risultati probabilmente hanno parallele in esseri umani, dicono.

“Abbiamo scoperto che le cellule nervose in questa parte del cervello, la corteccia visiva primaria, sembrano potere sviluppare le memorie molecolari, aiutante ci capiscono come gli animali imparano predire i risultati rewarding,„ dicono Marshall Hussain Shuler, il Ph.D., assistente universitario della neuroscienza all'Istituto per le Scienze Biomediche Di Base alla Scuola di Medicina di Johns Hopkins University.

Per massimizzare la sopravvivenza, il cervello di un animale deve ricordarsi che indicazioni precedono un evento positivo o negativo, permettendo che l'animale alteri il suo comportamento per aumentare le ricompense e fare diminuire i contrattempi. Nello studio Hopkins-MIT, i ricercatori hanno cercato la chiarezza circa come il cervello collega le informazioni visive ad informazioni più complesse su tempo e su ricompensa.

La teoria di presidenza, Hussain Shuler dice, supposta che questa connessione è stata fatta nell'elaborare “ad alto livello„ votato di aree, come la corteccia frontale, che è conosciuta per essere importante per l'apprendimento e la memoria. La corteccia visiva primaria è sembrato ricevere semplicemente insieme le informazioni dagli occhi e “dal ri-pezzo„ il mondo visivo prima della presentazione alle parti decisionali del cervello.

Per riflettere il trattamento della connessione della visione-ricompensa, il gruppo misura i ratti con gli occhiali di protezione speciali che hanno lasciato il flash dei ricercatori un indicatore luminoso prima della loro sinistra o dell'occhio di destra. I ratti Assetati con gli occhiali di protezione sono stati dati l'accesso ad un becco di acqua dentro una camera di prova. Quando si sono avvicinati al becco di acqua, una breve indicazione visiva è stata presentata ad un occhio.

Se l'indicatore luminoso fosse inviato a sinistra ad occhio, il becco di acqua dovrebbe essere leccato alcune volte prima che l'acqua venisse al ratto; se l'indicatore luminoso fosse inviato all'occhio giusto, il ratto dovrebbe leccare molti altri periodi prima che l'acqua venisse. Dopo alcune sessioni quotidiane di tali “che condizionano„ (non a differenza degli esperimenti famosi della cane-segnalatore-ricompensa di Pavlov), i ratti hanno imparato quanto tempo avrebbero dovuto leccare prima di ottenere una ricompensa dell'acqua. Se non ottenessero la ricompensa nel lasso di tempo previsto, smetterebbero e lascerebbero il becco.

Riflettendo il reticolo dei segnali elettrici emanati dalle diverse cellule nervose nei cervelli del ratto, i ricercatori hanno trovato che “le punte„ dei segnali non stavano riflettendo appena l'indicazione visiva da solo. Piuttosto, i segnali sono sembrato trasmettere il periodo della consegna prevista della ricompensa attraverso i reticoli chiodanti alterati. Inoltre hanno veduto che molte cellule nervose sono sembrato riferire altro l'un o intervallo visivo della indicazione-ricompensa, ma non entrambi. In celle stimolate da un occhio dell'istantaneo a sinistra, il segnale elettrico ha ritornato al suo riferimento dopo una mora di scarsità, in sintonia con la sincronizzazione della ricompensa dell'acqua; un'indicazione all'occhio giusto ha correlato con una mora più lunga, anche in sintonia con la ricompensa. Secondo i ricercatori, il lasso di tempo che è passato prima che le cellule nervose restituite al loro stato di riposo siano il modo del cervello di installazione “dell'aspettativa cronometrata.„

Sapendo che il forebrain basale è implicato nell'apprendimento, i ricercatori hanno voluto sapere se le loro osservazioni potessero essere spiegate dai nervi dal forebrain basale che consegna ACh al centro di visione-trattamento. Per rimuovere quelle cellule nervose dall'equazione, hanno accoppiato una neurotossina con “un'unità viaggiatrice„ quella obiettivi cherilasciano soltanto i neuroni che vengono dal forebrain basale. Poi hanno ripetuto i loro esperimenti in ratti preparati che hanno ricevuto la neurotossina ed in quelli che non hanno fatto ed hanno trovato che i segnali delle cellule nervose hanno continuato a trasmettere gli intervalli all'antica, suggerenti che quel ACh ed il forebrain basale non fosse necessario esprimere le informazioni precedentemente istruite di tempo.

I ricercatori dopo hanno usato quei stessi ratti per chiedere se ACh è necessario affinchè le cellule nervose imparasse i nuovi termini. Per fare quello, hanno passato le indicazioni visive in modo che un flash nell'occhio sinistro significasse una mora lunga ed una nell'occhio giusto significasse breve. le cellule nervose di Visione-Trattamento nei ratti in cui la consegna di ACh è stata lasciata intatta hanno adattato i loro segnali alle nuove associazioni; ma quelli nei ratti che più non hanno ricevuto ACh hanno continuato a trasmettere le vecchie associazioni, suggerenti che ACh fosse necessario da fare le nuove associazioni ma a non esprimere quei vecchi.

Hussain che Shuler spiega, “Quando una ricompensa è ricevuta, ACh è inviato in tutto il cervello e rinforza soltanto quelle connessioni delle cellule nervose che erano recentemente attive. Il trattamento di condizionamento continua a rinforzare queste connessioni di nervo, provocanti un'aspettativa cronometrata di ricompensa nel cervello.„

Secondo Hussain Shuler, gli studi hanno indicato che i pazienti di Alzheimer hanno bassi livelli di ACh ed hanno difficoltà formare le nuove memorie. Sebbene il farmaco possa elevare ACh, l'alleviamento dei sintomi è limitato. “La Nostra ricerca spiega quella limitazione,„ dice. “Dal Punto Di Vista Terapeutico, prediciamo che il problema non è appena bassi livelli di ACh - la sincronizzazione della consegna di ACh è tasto.„

Sorgente: Medicina di Johns Hopkins

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