مغز چطور به یادگیری مهارت های جدید کمک می کند؟
محققان موسسات تحقیقاتی زیست پزشکی "گلاداِستون" (Gladstone)کشف کردند که چگونه یک نوع خاص از نورون باعث بهبود کارایی این نوع یادگیری می شود.
به گزارش ایسنا و به نقل از مدیکال اکسپرس، اگر دوچرخه خود را در طول سال ها سوار نشده باشید، احتمالا بدون فکر کردن بیاد می آورید که چگونه این کار را انجام دهید. مهارت های مورد نیاز برای انجام هر یک از این فعالیت ها در مغز شما به عنوان "خاطرات رویه ای"(procedural memories) ذخیره می شوند.
محققان موسسات تحقیقاتی زیست پزشکی "گلاداِستون" (Gladstone)کشف کردند که چگونه یک نوع خاص از نورون باعث بهبود کارایی این نوع یادگیری می شود.
دانشمندان ابتدا می خواستند نشان دهند که چگونه سلول های تخصصی مغزی ، به نام "اینترنورون های فست اسپایکینگ" (fast-spiking interneurons)، باعث اختلالات حرکتی مانند "سندرم توره" (Tourette's syndrome)، "دیستونی"(dystonia) و "دیسکینزی" (dyskinesia)می شوند. اما تحقیقات شان آنها را به کشف بزرگتری هدایت کرد.
این تیم تحقیقاتی توسط "آناتُل سی کریتزر"(Anatol C. Kreitzer) دکتر و پژوهشگر ارشد موسسه گلادستون، در حال تلاش برای درک مکانیزم های "هسته های قاعده ای" (basal ganglia)که نقش مهمی در عمل کنترل حرکتی ایفا می کنند و گروهی از نورون های متصل شده در مغز هستند که حرکت را کنترل می کنند و با تصمیم گیری و انتخاب عمل مرتبط هستند .
اینترنورون های فست اسپایکینگ، نشان دهنده تنها حدود یک درصد از نورون ها در ناحیه مغز هستند اما به اینکه نقش مهمی در سازماندهی فعالیت مدار دارند، شناخته شده اند.
فرضیه اصلی در این زمینه این بود که این اینترنورون ها در کنترل حرکتی دخیل بودند و فقدان آنها ممکن بود به اختلالات حرکتی مربوط باشد.
کریتزر، استاد فیزیولوژی و مغز و اعصاب دانشگاه دانشگاه کالیفرنیا، سانفرانسیسکو گفت: پس از 2 سال آزمایش ها عکس قضیه را به ما نشان داد. ما در نهایت خودمان را متقاعد کردیم که این فرض اشتباه بود.
در عوض، آنها کشف کردند که اینترنورون ها برای یادگیری و حافظه بسیار مهم هستند و بیشتر از اختلالات حرکتی به طور بالقوه با بیماری روانپزشکی مرتبط هستند.
تیم کریتزر متوجه شدند که اینترنورون ها نقش اساسی در انعطاف پذیری عصبی دارند که این انعطاف پذیری عصبی توانایی مغز برای تقویت یا تضعیف ارتباط بین نورون ها است. با انجام این کار، مغز می تواند اطلاعات و "خاطرات رویه ای" را ذخیره کند.
"اسکات اون" (Scott Owen)، دکتر و دانشمند آزمایشگاه کریتزر در گلاداِستون، گفت: ما نشان دادیم که اینترنورون های فست اسپایکینگ مانند نگهبان ورودی برای انعطاف پذیری است. این برای یادگیری و حافظه بسیار مهم است.
در نهایت، دانشمندان توضیح دادند که چگونه اینترنورون ها برای بهبود کارایی یادگیری رویه ای عمل می کنند. یافته های کریتزر و تیم او، نشان می دهد که نورون ها برای یادگیری در نواحی دیگر مغز نیز بسیار مهم هستند.
کریتزر گفت: ما معتقدیم یافته های ما می تواند به عنوان یک راهنمای کلی برای تعیین اینکه چگونه این نورون ها بر تمام شبکه های عصبی تاثیر می گذارد، استفاده شود.
در دیگر نقاط مغز، این نورون ها برای پردازش ورودی حسی مانند بینایی یا لمس، مهم هستند و اختلال در عملکرد آنها با اختلال دوقطبی و شیزوفرنی مرتبط است. اینترنورون های فست اسپایکینگ می توانند یک عامل کلیدی در کنترل کارآیی فرآیند یادگیری در این سیستم ها باشند.
این یافته ها در مجله علمی "Cell" منتشر شد.