O Estudo derrama a luz nova na aprendizagem e na memória-factura

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

Nas experiências nos ratos equipados com óculos de protecção minúsculos, os cientistas dizem que aprenderam que a visão inicial do cérebro que processa estímulos visuais dos relés do centro não somente, mas igualmente pode “aprender” intervalos de tempo e criar expectativas especificamente programadas das recompensas futuras. A pesquisa, por uma equipe na Faculdade de Medicina da Universidade Johns Hopkins e o Massachusetts Institute of Technology, a luz nova das vertentes sobre a aprendizagem e a memória-factura, os investigador diz, e poderia ajudar a explicar porque os povos com Doença de Alzheimer têm o problema que recordam acontecimentos recentes.

Os Resultados do estudo, no Neurônio do jornal, sugerem que as conexões dentro das redes da pilha de nervo no centro deprocessamento possam ser reforçadas pelo acetylcholine do neurochemical (ACh), que o cérebro está pensado para segregar depois que uma recompensa é recebida. Somente as redes da pilha de nervo estimuladas recentemente por um flash da luz entregado através dos óculos de protecção são afectadas por ACh, que permite por sua vez que aquelas redes do nervo associem a sugestão visual com a recompensa. Porque as estruturas do cérebro são conservadas altamente nos mamíferos, os resultados têm provavelmente paralelas nos seres humanos, dizem.

“Nós descobrimos que as pilhas de nervo nesta parte do cérebro, o córtice visual preliminar, parecem poder desenvolver as memórias moleculars, ajudando nos compreendem como os animais aprendem prever resultados rewarding,” dizem Marshall Hussain Shuler, Ph.D., professor adjunto da neurociência no Instituto para Ciências Biomedicáveis Básicas na Faculdade de Medicina da Universidade Johns Hopkins.

Para maximizar a sobrevivência, o cérebro de um animal tem que recordar que sugestões precedem um evento positivo ou negativo, permitindo que o animal altere seu comportamento para aumentar recompensas e diminuir percalços. No estudo Hopkins-MIT, os pesquisadores procuraram a claridade sobre como o cérebro liga a informação visual a uma informação mais complexa sobre o tempo e a recompensa.

A teoria de presidência, Hussain Shuler diz, supor que esta conexão estêve feita nas áreas devotadas ao processamento “de nível elevado”, como o córtice frontal, que é sabido para ser importante para a aprendizagem e a memória. O córtice visual preliminar pareceu receber simplesmente junto a informação dos olhos e da “re-parte” o mundo visual antes de apresentá-lo às peças da tomada de decisão do cérebro.

Para monitorar o processo da conexão da visão-recompensa, a equipe coube ratos com os óculos de protecção especiais que deixaram o flash dos pesquisadores uma luz antes de seu olho esquerdo ou direito. Os ratos Sedentos com óculos de protecção foram dados o acesso a um bico de água dentro de uma câmara do teste. Quando aproximaram o bico de água, uma breve sugestão visual foi apresentada a um olho.

Se a luz foi enviada ao olho esquerdo, o bico de água teve que ser lambido algumas vezes antes que a água veio ao rato; se a luz foi enviada ao olho direito, o rato teve que lamber muito mais épocas antes que a água veio. Após algumas sessões diárias de tais “que condicionam” (não ao contrário das experiências famosas da cão-sino-recompensa de Pavlov), os ratos aprenderam quanto tempo teriam que lamber antes de obter uma recompensa da água. Se não obtiveram a recompensa na quantidade de tempo prevista, dariam acima e deixariam o bico.

Monitorando o teste padrão dos sinais elétricos desprendidos por pilhas de nervo individuais nos cérebros do rato, os pesquisadores encontraram que os “pontos” dos sinais apenas não reflectiam a sugestão visual apenas. Um Pouco, os sinais pareceram retransmitir a época da entrega prevista da recompensa através dos testes padrões de cravação alterados. Igualmente viram que muitas pilhas de nervo pareceram relatar outro um ou intervalo visual da sugestão-recompensa, mas não ambos. Nas pilhas estimuladas por um flash ao olho esquerdo, o sinal elétrico retornou a sua linha de base após um atraso curto, em sincronia com o sincronismo da recompensa da água; uma sugestão ao olho direito correlacionou com um atraso mais longo, também em sincronia com a recompensa. De acordo com os pesquisadores, a quantidade de tempo que passou antes que as pilhas de nervo retornadas a seu estado de descanso estivessem a maneira do cérebro de estabelecer “uma expectativa programada.”

Sabendo que o forebrain básico está implicado na aprendizagem, os pesquisadores quiseram saber se suas observações poderiam ser explicadas pelos nervos do forebrain básico que entrega ACh ao centro deprocessamento. Para remover aquelas pilhas de nervo da equação, emparelharam uma neurotoxina com “um dispositivo de direcção” esse os alvos queliberam somente os neurônios que vêm do forebrain básico. Repetiram então suas experiências nos ratos treinados que receberam a neurotoxina e naqueles que não fizeram, e encontraram que os sinais da pilha de nervo continuaram a retransmitir os intervalos de tempo velhos, sugerindo que esse ACh e o forebrain básico não fosse necessário expressar informação previamente instruída do tempo.

Os pesquisadores em seguida usaram aqueles mesmos ratos para perguntar se ACh é necessário para que as pilhas de nervo aprendam o tempo de atraso novo. Para fazer aquele, comutaram as sugestões visuais de modo que um flash no olho esquerdo significasse um atraso longo e um no olho direito significasse curto. Visão-Processar pilhas de nervo nos ratos em que a entrega de ACh foi deixada intacto adaptou seus sinais às associações novas; mas aqueles nos ratos que já não receberam ACh continuaram a retransmitir as associações velhas, sugerindo que ACh fosse necessário para fazer associações novas mas a não expressar o velhos.

Hussain que Shuler explica, “Quando uma recompensa é recebida, ACh é enviado durante todo o cérebro e reforça somente aquelas conexões da pilha de nervo que eram recentemente activas. O processo de acondicionamento continua a reforçar estas conexões de nervo, causando uma expectativa programada da recompensa no cérebro.”

De acordo com Hussain Shuler, os estudos mostraram que os pacientes de Alzheimer têm baixos níveis de ACh e têm o problema formar memórias novas. Embora a medicamentação pode elevar ACh, o alívio dos sintomas é limitado. “Nossa pesquisa explica essa limitação,” diz. “Terapêutica, nós prevemos que o problema não é apenas baixos níveis de ACh - o sincronismo da entrega de ACh é chave.”

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