Группа учёных из Университета Калифорнии в Риверсайде описала мозговой контур, который облегчает отказ от устаревших стратегий и переход к новым. В статье в eLife исследование сосредоточено на локусе церулеус (LC) — небольшой структуре ствола мозга и главном источнике норадреналина, нейромедиатора, важного для внимания, бодрствования, обучения, реакций на стресс и принятия решений. Старший автор работы, Хондян Ян, отмечает, что LC выступает ключевым регулятором переходов между поведенческими состояниями.
Авторы проверяли роль LC на задаче переключения правил у мышей. Сначала животные ориентировались по текстуре подстилки, затем правило внезапно меняли на запах. Активность сотен нейронов префронтальной коры регистрировали миниатюрными микроскопами. При подавлении LC химогенетическими методами мыши испытывали трудности: они продолжали использовать старые стратегии и требовали гораздо больше попыток, чтобы освоить новое правило.
Подавление LC не просто снижало активность — префронтальная сеть становилась более шумной и менее селективной, отдельные клетки реагировали на смешанную информацию. Анализы с помощью методов машинного обучения показали, что активность перестала ясно отражать этап обучения и предсказывать будущие выборы, и различить нейронные паттерны стало сложнее. Авторы указывают, что LC поражается на ранних стадиях нейродегенерации, поэтому найденный контур может стать целью для терапий, восстанавливающих когнитивную гибкость. Финансовую поддержку исследованию дали Национальный институт неврологических расстройств и инсульта и Национальный институт по злоупотреблению наркотиками; источник — UC Riverside.
Сложные слова
- локус — небольшая структура в стволе мозгалокусе
- церулеус — название конкретной части ствола мозга
- норадреналин — нейромедиатор, влияющий на внимание и бодрствованиенорадреналина
- префронтальная кора — область мозга, важная для принятия решенийпрефронтальной коры
- химогенетический — относящийся к сочетанию химии и генетикихимогенетическими
- машинное обучение — методы, где компьютеры учатся по данныммашинного обучения
- нейродегенерация — процесс постепенного разрушения нервных клетокнейродегенерации
- когнитивная гибкость — способность быстро менять стратегии и мысликогнитивную гибкость
Подсказка: наведите, сфокусируйтесь или нажмите на выделенные слова, чтобы увидеть краткие определения прямо во время чтения или прослушивания.
Вопросы для обсуждения
- Какие преимущества и риски вы видите при разработке терапий, нацеленных на LC?
- Как, по вашему мнению, изменения в префронтальной коре отражаются на повседневном поведении человека?
- Как результаты исследования на мышах можно использовать при изучении нейродегенеративных болезней у людей?
Похожие статьи
Назальный спрей против старения мозга
Учёные разработали назальный спрей, который в доклинических моделях снижал воспаление мозга, восстанавливал митохондрии нейронов и улучшал память. Результаты многообещающие, но требуется дополнительная проверка безопасности и эффективности у людей.
Учёные отследили активность мозга по отдельным клеткам в течение суток
Учёные разработали экспериментальные и вычислительные методы для отслеживания активности нейронов в мозге мышей в течение суточного цикла. Работа, опубликованная в PLOS Biology, показала сдвиг активности от глубины к коре мозга.
