Money.plTechnologie dla biznesuMedycynaZidentyfikowano obwody mózgu kontrolujące uczenie się nawykowe
2010-06-14 00:00
Zidentyfikowano obwody mózgu kontrolujące uczenie się nawykowe

Zidentyfikowano obwody mózgu kontrolujące uczenie się nawykowe

Naukowcy, których prace są finansowane ze środków unijnych, zidentyfikowali dwa obwody mózgu biorące udział w uczeniu się nawykowym takim jak opanowywanie drogi do pracy i z powrotem. Nowe odkrycia, opublikowane w czasopiśmie Neuron, mają znaczenie dla badań nad chorobą Parkinsona, nadużywaniem niedozwolonych substancji i wieloma innymi zaburzeniami psychicznymi.

Odkrycie stanowi dorobek projektu SELECT-AND-ACT (Rola prążkowia w wyborze zachowania i w uczeniu się motorycznym - kod neuronalny, mikroobwody i modelowanie), który został dofinansowany na kwotę 2,5 mln EUR z tematu "Zdrowie" Siódmego Programu Ramowego (7PR).

Codzienne nawyki tworzą się w ramach prostego procesu powtarzania i poszukiwania za pomocą prób i błędów. Często wykonujemy rutynowe czynności, nawet o nich nie myśląc czy też nie zwracając na nie uwagi. Na przykład wracając do domu z tego co zwykle dworca kolejowego możemy pogrążyć się w myślach o czymś zupełnie innym.



Naukowcy od dawna badali sposób, w jaki jesteśmy w stanie nauczyć się rutynowej czynności na tyle dobrze, aby wykonywać ją bez zastanowienia. W ramach ostatnich badań skoncentrowali się na zwojach podstawy mózgu, niezwykłej grupie neuronów mózgu ssaków, która ma swój udział w rozmaitych funkcjach od ruchu po emocje i myślenie.

Wcześniejsze badania wykazały, że największa struktura zwojów podstawy mózgu - prążkowie - może mieć istotne znaczenie w uczeniu się opartym na nagrodzie. Jedna część prążkowia steruje ruchem i ma połączenie z korą sensomotoryczną, która bierze udział w planowaniu i wykonywaniu czynności świadomych. Drugi obwód prążkowia steruje zachowaniem elastycznym i ma połączenie z "korą asocjacyjną", która przetwarza i łączy informacje sensoryczne.

Do tej pory niewiele było wiadomo na temat wkładu tych dwóch odrębnych obwodów w uczenie się nowych zachowań. W toku ostatnich badań naukowcy z Massachusetts Institute of Technology (MIT) w USA zarejestrowali aktywność dwóch obwodów prążkowia u szczurów uczących się, jak dotrzeć do tajnego składu posypki o smaku czekoladowym w labiryncie. Aby dostać się do posypki szczury musiały zrozumieć znaczenie sygnałów dźwiękowych i dotykowych pojawiających się na skrzyżowaniach w labiryncie. Zwierzęta tak długo podejmowały próby, aż trasa stała się rutyną.

Wraz ze wzrostem ich sprawności ich obwody mózgowe wykazywały charakterystyczne schematy aktywności, które ewoluowały w trakcie procesu uczenia się. Jeden z nich najbardziej aktywował się, kiedy szczury musiały podejmować konkretne działania (np. ruszyć, zatrzymać się lub skręcić) i wzmagał się wraz z przyswajaniem rutyny. Drugi obwód stawał się bardzo aktywny, kiedy szczur musiał podjąć decyzję, w którą drogę skręcić, ale im lepiej droga była mu znana tym sygnał stawał się słabszy.

"Sądzimy, że te dwa obwody zwojów podstawy mózgu muszą pracować równolegle" - mówi Catherine Thorn z MIT, naczelna autorka artykułu. "Obserwujemy coś na kształt rywalizacji między dwoma obwodami do momentu, aż wyuczone zachowanie staje się zakorzenionym nawykiem."

"Te obwody mózgu są dotknięte w przypadku choroby Parkinsona, nadużywania niedozwolonych substancji i wielu zaburzeń psychicznych" - wyjaśnia Ann Graybiel z MIT. "Jeżeli dowiemy się, w jaki sposób skierować tę rywalizację w jednym lub drugim kierunku, to być może uda się nam spojrzeć inaczej na istniejące metody leczenia, a może nawet pomóc w opracowaniu nowych."

Więcej informacji:

Neuron:
http://www.cell.com/neuron/

Massachusetts Institute of Technology:
http://web.mit.edu/

Kategoria: Wyniki projektów
Źródło danych: Massachusetts Institute of Technology; Neuron
Referencje dokumentu: Thorn, C.A., et al. (2010) Differential dynamics of activity changes in dorsolateral and dorsomedial striatal loops during learning. Neuron 66:781-95. DOI: 10.1016/j.neuron.2010.04.036.
Indeks tematyczny: Medycyna, zdrowie; Badania Naukowe; Nauki biologiczne

Pochwal się na swojej stronie,
że czytasz Money.pl
Czytam Money.pl
ANKIETA

Jak oceniasz nowe technologie na mundialu?

Nie całujcie księcia zaklętego w delfina