El Estudio vierte la nueva luz en el aprendizaje y la memoria-fabricación

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

En experimentos en las ratas equipadas con los anteojos minúsculos, los científicos dicen que han aprendido que la visión inicial del cerebro que tramita estímulos visuales de los relevos del centro no sólo, pero también puede “aprender” intervalos de tiempo y crear expectativas específicamente reguladas de las recompensas futuras. La investigación, por personas en la Facultad de Medicina de la Universidad John Hopkins y Massachusetts Institute of Technology, luz de los cobertizos la nueva sobre el aprendizaje y la memoria-fabricación, los investigadores dice, y podría ayudar a explicar porqué la gente con la Enfermedad de Alzheimer tiene problema que recuerda acciones recientes.

Los Resultados del estudio, en la Neurona del gorrón, sugieren que las conexiones dentro de redes de la célula nerviosa en el centro de Vision-tramitación se puedan fortalecer por la acetilcolina neuroqu3imica (ACh), que el cerebro se piensa para secretar después de que se reciba una recompensa. Solamente las redes de la célula nerviosa estimuladas recientemente por un destello de la luz entregado a través de los anteojos son afectadas por ACh, que a su vez permite que esas redes del nervio asocien la señal de entrada visual a la recompensa. Porque las estructuras del cerebro se conservan altamente en mamíferos, las conclusión tienen probablemente paralelos en seres humanos, dicen.

“Hemos descubierto que las células nerviosas en esta parte del cerebro, la corteza visual primaria, parecen poder desarrollar las memorias moleculares, ayudándonos entienden cómo los animales aprenden predecir resultados rewarding,” dicen a Marshall Hussain Shuler, Ph.D., profesor adjunto de la neurología en el Instituto para las Ciencias Biomédicas Básicas en la Facultad de Medicina de la Universidad John Hopkins.

Para maximizar supervivencia, el cerebro de un animal tiene que recordar qué señales de entrada preceden una acción positiva o negativa, permitiendo que el animal altere su comportamiento para aumentar recompensas y para disminuir accidentes. En el estudio Hopkins-MIT, los investigadores buscaron claridad sobre cómo el cerebro enlaza la información visual a una información más compleja sobre tiempo y recompensa.

La teoría de presidencia, Hussain Shuler dice, presunta que esta conexión fue hecha en las áreas dedicadas al tramitación “de alto nivel”, como la corteza frontal, que se sabe para ser importante para aprender y la memoria. La corteza visual primaria parecía recibir simple la información de los aros y del “re-pedazo” el mundo visual junta antes de presentarlo a las piezas de la toma de decisión del cerebro.

Para vigilar el proceso de la conexión de la Vision-recompensa, las personas ajustaron ratas con los anteojos especiales que permitieron el destello de los investigadores una luz antes de su aro izquierdo o derecho. Las ratas Sedientas con los anteojos fueron dadas el acceso a un tubo de descarga de agua dentro de un compartimiento de la prueba. Cuando se acercaron al tubo de descarga de agua, una señal de entrada visual abreviada fue presentada a un aro.

Si la luz fuera enviada al aro izquierdo, el tubo de descarga de agua tendría que ser lamido algunas veces antes de que el agua viniera a la rata; si la luz fuera enviada al aro derecho, la rata tendría que lamer muchas más épocas antes de que viniera el agua. Después de algunas sesiones diarias de tales “que condicionaban” (no a diferencia de los experimentos famosos de la perro-alarma-recompensa de Pavlov), las ratas aprendieron cuánto tiempo tendrían que lamerse antes de conseguir una recompensa del agua. Si no consiguieran la recompensa en el periodo de tiempo previsto, abandonarían y dejarían el tubo de descarga.

Vigilando el modelo de las señales eléctricas emitidas por las células nerviosas individuales en los cerebros de la rata, los investigadores encontraron que los “picos” de las señales no acaban de reflejar la señal de entrada visual solamente. Bastante, las señales parecían retransmitir la época de la salida prevista de la recompensa a través de modelos que clavaban alterados. También vieron que muchas células nerviosas parecían señalar un u otro intervalo visual de la señal de entrada-recompensa, pero no ambos. En las células estimuladas por un destello al aro izquierdo, la señal eléctrica volvió a su línea de fondo después de un retraso corto, en sincronización con la sincronización de la recompensa del agua; una señal de entrada al aro derecho correlacionó con un retraso más largo, también en sincronización con la recompensa. Según los investigadores, el periodo de tiempo que pasó antes de que las células nerviosas vueltas a su estado que descansaba fueran la manera del cerebro de fijar una “expectativa regulada.”

Sabiendo que el forebrain básico está implicado en el aprendizaje, los investigadores quisieron saber si sus observaciones se podrían explicar por los nervios del forebrain básico que entregaba ACh al centro de Vision-tramitación. Para quitar esas células nerviosas de la ecuación, emparejaron una neurotoxina con “una radiobrújula” esa las metas ACH-release/versión solamente las neuronas que venían del forebrain básico. Entonces relanzaron sus experimentos en las ratas entrenadas que recibieron la neurotoxina y en los que no lo hicieron, y encontraron que las señales de la célula nerviosa continuaron retransmitir los intervalos de antaño, sugiriendo que ese ACh y el forebrain básico no era necesario expresar la información previamente docta del tiempo.

Los investigadores después utilizaron esas mismas ratas para preguntar si ACh es necesario para que las células nerviosas aprendan nuevos retrasos. Para hacer eso, cambiaron las señales de entrada visuales de modo que un destello en el aro izquierdo significara un largo retraso y uno en el aro derecho significara corto. el Vision-Tramitación de las células nerviosas en las ratas en las cuales la salida de ACh fue dejada intacta adaptó sus señales a las nuevas asociaciones; pero ésos en las ratas que recibieron no más ACh continuaron retransmitir las viejas asociaciones, sugiriendo que ACh es necesario hacer nuevas asociaciones pero no expresar los viejos.

Envían en el cerebro y refuerza Hussain que Shuler explica, “Cuando se recibe una recompensa, ACh solamente esas conexiones de la célula nerviosa que eran recientemente activas. El proceso del condicionamiento continúa fortalecer estas conexiones de nervio, dando lugar a una expectativa regulada de la recompensa en el cerebro.”

Según Hussain Shuler, los estudios han mostrado que los pacientes de Alzheimer tienen niveles bajos de ACh y tienen problema el formar de nuevas memorias. Aunque la medicación puede elevar ACh, la paliación de síntomas es limitada. “Nuestra investigación explica esa limitación,” él dice. “Terapéutico, predecimos que el problema no es apenas niveles bajos de ACh - la sincronización de la salida de ACh es clave.”

Fuente: Remedio de Johns Hopkins

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