آخرین مطالب

تیم تحقیقاتی نقش گسترده ای را برای مرکز پردازش حسی مغز کشف کردند


بررسی سیگنال هایی که زمینه یادگیری را فراهم می کند

گرت استنلی و کریستین وایبلینگر. اعتبار: جورجیا تک / جری گریلو

وقتی شروع به یادگیری نحوه انجام یک کار جدید می کنید، مانند تاب دادن راکت تنیس یا نواختن یک آلت موسیقی، ساده ترین کارها ممکن است دشوار به نظر برسد. جابجایی از یک آکورد به آکورد دیگر در گیتار می تواند در ابتدا نیاز به تفکر و تمرکز زیادی داشته باشد.

مغز شما در حال پردازش احساسات جدید از دنیای بیرون است – اینکه ابزار چگونه احساس می‌کند، صدا می‌کند، به نظر می‌رسد – و بر اساس آن سیگنال‌های حسی تصمیم‌گیری می‌کند که ماهیچه‌های شما باید چه کاری انجام دهند. اما تمرین باعث کامل شدن می شود، درست است؟ با کسب تجربه، ظرافت های موسیقی را می شنوید و سیم ها را با تلاش کمتری حس می کنید. انگشتان شما به راحتی و به ظاهر بدون فکر آگاهانه شروع به حرکت در اطراف تخته می کنند.

مهندس اعصاب، گرت استنلی، که موسیقی می نوازد، اما علاقه بیشتری به فرآیندهای عصبی زیربنای این رفتار انطباقی دارد، می گوید: “ما در چیزی بهتر می شویم، تجربه بیشتری داریم، و آن بیشتر شبیه یک رفلکس می شود تا چیزی که به آن فکر می کنیم.” بدون زحمت گیتار زدن، یا لباس پوشیدن، یا اجتناب از خطر، یا هر رفتار مفیدی که از تجربه آموخته شده است.

استنلی، پروفسور و رئیس ممتاز بنیاد مک‌کمیش در گروه مهندسی بیومدیکال والاس اچ کولتر در دانشگاه فناوری جورجیا و دانشگاه اموری، افزود: «رفتار انطباقی در یک محیط حسی دائماً در حال تغییر، نه تنها زمانی مفید است که سرگرمی جدیدی یاد می‌گیرید». “این برای بقا بسیار مهم است.”

با در نظر گرفتن این موضوع، آزمایشگاه استنلی از نزدیک سیگنال‌های عصبی را که با رفتار تطبیقی ​​در موش‌ها مرتبط است مورد مطالعه قرار داد و آنچه که آنها دریافتند می‌تواند اولین گام به سوی استراتژی‌های جدید برای بهبود و سرعت بخشیدن به یادگیری باشد. این تحقیق در 27 ژانویه منتشر شد ارتباطات طبیعت، نشان می دهد که ناحیه ای از مغز که به طور سنتی تصور می شد مرکز سیگنال دهی حسی اولیه است – قشر حسی جسمی اولیه – نقش عمیق تری در تصمیم گیری ایفا می کند و بخشی از یک چارچوب انطباقی در مغز است که با کسب تجربه افراد، رفتار انعطاف پذیر را تسهیل می کند.

کریستین وایبلینگر، محقق فوق دکترا و نویسنده اصلی این مطالعه، قشر حسی جسمی اولیه یا S1 را به عنوان یک منطقه “قبلی” از مغز، جایی که محرک های لمسی از جهان خارج می رسد، توصیف کرد. Waiblinger گفت: “به طور خاص تصور می شود که S1 محرک ها را به روشی اساسی پیش پردازش می کند.” “به طور سنتی با فرآیندهای عصبی پیچیده تری که به استراتژی های تطبیقی ​​بلندمدت مربوط می شود، مرتبط نبوده است.”

اما دانشمندان مدت‌ها حدس می‌زنند که این ناحیه اولیه ممکن است نقش کلیدی در عملکردهای سطح بالاتر داشته باشد و این بخشی از یک چارچوب بزرگ‌تر است که ساختارهای مختلف مغز را در بر می‌گیرد. این ایده ای است که عمدتاً مفهومی و نظری باقی ماند و شواهد تجربی کمی برای تأیید آن وجود داشت. اکنون آزمایشگاه استنلی شواهدی در اختیار دارد.

برای اندازه‌گیری فعالیت مغز در موش‌های بسیار آموزش‌دیده که در پاسخ به محرک‌های متغیر در حال یادگیری هستند، این تیم از تصویربرداری ولتاژ کدگذاری شده ژنتیکی استفاده کرد. in vivo. این به محققان اجازه می دهد تا سیگنال های مغز را به صورت غیر تهاجمی ضبط کنند و پروتئین های فلورسنت حساس به ولتاژ در مغز را ردیابی کنند.

محققان مجموعه‌ای از آزمایش‌های روان‌فیزیکی را برای ارزیابی موش‌ها طراحی کردند و به نحوه عملکرد حیوانات در یک محیط در حال تغییر – پاسخ دادن به محرک‌های سبیل، دریافت پاداش، و سازگاری با محرک‌های متغیر، نگاه کردند. و آنها سیگنال های عصبی زمینه ای مرتبط با حیوانات را اندازه گیری کردند.

“آنچه ما پیدا کردیم این است که [the S1] وایبلینگر گفت: “ناحیه مغز در واقع فعالیت خود را در طول زمان تغییر می دهد.” هر چه حیوان با تغییرات چشم‌انداز حسی تجربه بیشتری داشت، این ناحیه مغز بیشتر تغییر کرد و سازگار شد.

S1 نه تنها محرک های لمسی را پیش پردازش می کرد و سیگنال های عصبی اولیه مرتبط با آن وظیفه اصلی را تولید می کرد، بلکه سیگنال های پیچیده تری را که برای رفتار انطباقی در یک محیط در حال تغییر پویا ضروری است، منتقل می کرد.

استنلی می‌گوید: «این ناحیه اولین قسمت از قشر مغز است که این سیگنال‌ها را دریافت می‌کند، بنابراین انگار همه چیز به آنجا هدایت می‌شود. “این فقط نوک کوه یخ است – بیشتر در قشر مغز جایی است که قرار است چیزهای سطح بالاتر اتفاق بیفتند، چیزهای شناختی نیاز به تصمیم گیری دارند.”

این مطالعه نیز مانند قشر اولیه حسی تنی، فقط نوک کوه یخ است. اما به این تیم فرضیه جدیدی داده شده است، Waiblinger گفت: “همانطور که شما در یک چیز خاص باتجربه تر می شوید، آن عملکردهای سطح بالاتر می توانند کمی زودتر رخ دهند – آنها در سلسله مراتب مغز به پایین جابه جا می شوند.”

استنلی گفت: در مرحله بعد، تحقیقات بیشتر در مورد سایر نواحی مغز انجام می شود. او مایل است جریان اطلاعاتی را که خارج از بدن ما سرچشمه می گیرد و با کسب تجربه در سلسله مراتب مغز ما حرکت می کند، درک کند.

او گفت: «اگر بتوانیم از این موضوع استفاده کنیم و به نوعی آن را دستکاری کنیم، ممکن است بتوانیم یادگیری را تقویت کنیم. “اگر ما بتوانیم این پدیده را درک کنیم، ممکن است بتوانیم بر نحوه یادگیری افراد تاثیر بگذاریم و آن را سریعتر و بهتر کنیم.”


آسیب به قشر بینایی اولیه باعث اختلال عملکرد طولانی مدت مدارهای عصبی می شود


اطلاعات بیشتر:
کریستین وایبلینگر و همکاران، پویایی های نوظهور وابسته به تجربه در قشر حسی تنی اولیه منعکس کننده سازگاری رفتاری است. ارتباطات طبیعت (2022). DOI: 10.1038/s41467-022-28193-z

ارائه شده توسط موسسه فناوری جورجیا

نقل قول: تیم تحقیقاتی نقش گسترده ای را برای مرکز پردازش حسی مغز کشف کردند (2022، 10 فوریه) بازیابی شده در 11 فوریه 2022 از https://medicalxpress.com/news/2022-02-team-role-brain-sensory-center.html

این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. به غیر از هرگونه معامله منصفانه به منظور مطالعه یا تحقیق خصوصی، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تکثیر نیست. محتوای مذکور فقط به هدف اطلاع رسانی ایجاد شده است.