Odkryto sieć neuronową wspierającą elastyczne uczenie się i pamięć

W świetle najnowszego badania dokonano odkrycia sieci neuronowej, która prawdopodobnie wspiera elastyczne uczenie się oraz pamięć. Ponadto specyficzny region mózgu może być upośledzony u osób z uzależnieniami lub innymi zaburzeniami neuropsychiatrycznymi.

Kto ma dobrą pamięć? Niekorzystny wpływ zaburzeń i uzależnień

Istnieje coś takiego jak wymienność zachowań (elastyczność behawioralna) – inaczej mówiąc – zwyczajna zdolność do odchodzenia od rutyny. Człowiek potrzebuje tego, gdy ma ustalić nowe wzorce postępowania. Problem bywa widoczny, kiedy ludzie zostają zmuszeni do dostosowania się do nieoczekiwanych i nagłych zdarzeń. Na przykład: zmiana ruchu drogowego przez remonty, wypadek podczas jazdy, a także bardziej prozaiczne sprawy, jak brak płatności kartą czy zmiany pogodowe.

W celu zaadaptowania swojego zachowania do nieprzewidywalnych wydarzeń trzeba programować i następnie odzyskiwać wspomnienia związane z mechanizmem psychologicznym (uzyskiwaniem tzw. nagrody). Działania te wydobywają informacje pomocne w podejmowaniu obecnych lub przyszłych wyborów. Jest to skomplikowany proces umysłowy, który pobudza integrację różnych zdolności poznawczych wspieranych przez różne regiony mózgu.

Elastyczność behawioralna a kora oczodołowo-czołowa

Jedno z ostatnich badań wzięło sobie za cel pogłębienie wiedzy o neuronalnych podstawach elastyczności behawioralnej. Publikacja ukazała się na łamach „Nature Neuroscience”. Eksperci zaobserwowali pewną sieć obszarów mózgu mogących koordynować proces uczenia się, jak również zasoby pamięci. Ten sam mechanizm może być uszkodzony w przypadku osób z uzależnieniami lub zaburzeniami neuropsychiatrycznymi.

Naukowcy przyjrzeli się w szczególności korze oczodołowo-czołowej (OFC). To obszar mózgu kojarzony z dekodowania informacji i reprezentowania pewnych bodźców czuciowych związanych z wspomnianym mechanizmem nagrody. Przyjęło się myśleć, że OFC bierze udział w procesie uczenia się za pomocą metody kar i nagród za określone zachowania.

Z relacji naukowców dowiedzieliśmy się, że OFC wspiera zachowania ukierunkowane na osiąganie określonego celu. Niemniej skoordynowane obwody neuronalne (wspomniana sieć) oraz mechanizmy komórkowe pozostają nieuchwytne, a to dzięki nim połączenia OFC podtrzymują elastyczne uczenie się i zasoby pamięci.

Trzy obszary mózgu

W celu znalezienia obwodów OFC specjaliści przeprowadzili doświadczenia na myszach. Poddali ocenie zdolność adaptacji myszy, gdy te nieoczekiwanie napotkały brak nagrody za określone działania (uprzednio oczywiście nagradzane).

Uczeni podglądali postawy myszy w trakcie trwania całego eksperymentu. Zebrali pomiary pozwalające określić, które sieci mózgowe leżą u podstaw zachowań zwierząt. Wyniki tych studiów niosą nowe informacje o sieci mózgowej, która obejmuje trzy obszary mózgu i może być zaangażowana w elastyczność behawioralną. Mowa mianowicie o podstawno-bocznym ciele migdałowatym (BLA), wspomnianym już OFC i prążkowiu grzbietowo-przyśrodkowym (DMS).

Obserwacje te mogą wkrótce otworzyć ścieżkę dla kolejnych studiów, pogłębiających wiedzę o nakreślonej sieci mózgowej i o tym, jak może ona wspierać adaptację i odzyskiwanie pamięci. Możliwe, że pomoże to w opracowaniu nowych strategii leczenia w przyszłości. Na przykład osoby uzależnione będą mogły znaleźć sposób na wypracowanie strategii zachowań wobec lęków oraz innych wyniszczających stanów neuropsychiatrycznych.