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
Привычки сна связаны со старением мозга
Анализ данных более чем у 23,000 взрослых показал связь между некоторыми привычками сна и увеличением объёмов поражений белого вещества — признака ускоренного старения мозга. Связь сохранилась для сна вне 7–9 часов, дневного дремания и бессонницы.
Эмоции укрепляют память через интеграцию мозговых сетей
Исследователи из Университета Чикаго и другие команды использовали fMRI и три способа оценки возбуждения, чтобы понять, почему эмоциональные сцены запоминаются лучше. Они нашли, что возбуждение повышает согласованность между сетями мозга и улучшает запоминание.
Анализ крови на основе ИИ помогает отличать деменцию
Учёные разработали анализ крови, основанный на искусственном интеллекте, который может отличать распространённые причины деменции от нормального старения. Тест показал высокую точность, но для клинического применения нужны дополнительные исследования.
