ردیابی منشا تکاملی انعطاف پذیری شناختی

انعطاف پذیری شناختی برای بقای همه گونه های روی زمین ضروری است. این به ویژه بر اساس عملکرد قشر اوربیتوفرونتال واقع در مغز پیشانی است.

پروفسور بورکهارد پلگر و نویسنده اول دکتر بن وانگ از دانشگاه Berufsgenossenschaftliches Universitätsklinikum Bergmannsheil می گویند: «از دست دادن انعطاف پذیری شناختی در زندگی روزمره یک عامل کلیدی در بسیاری از بیماری های عصبی روانی است. بنابراین درک مکانیسم های شبکه زیربنایی برای توسعه روش های درمانی جدید ضروری است.

با استفاده از تصویربرداری تشدید مغناطیسی عملکردی (fMRI)، تیم بوخوم و شریک همکاری آنها، دکتر آبیشک بانرجی از موسسه علوم زیستی در دانشگاه نیوکاسل، عملکرد مغز 40 شرکت کننده را در حالی که مشغول یادگیری یک کار حسی-حرکتی بودند، بررسی کردند. اثر در مجله منتشر شده است ارتباطات طبیعت.

داوطلبان در حالی که در ام آر آی دراز می کشیدند، باید یاد می گرفتند که معنی سیگنال های لمسی مختلف را – مشابه سیگنال های بریل – در نوک انگشت اشاره راست تشخیص دهند. یک سیگنال لمسی به شرکت کنندگان می گفت که یک دکمه را با دست آزاد خود فشار دهند، در حالی که سیگنال دیگری به آنها دستور می داد که این کار را انجام ندهند و ثابت بمانند.

ارتباط بین دو سیگنال لمسی مختلف و فشار دادن دکمه یا فشار ندادن دکمه باید از آزمایشی به آزمایشی آموخته می شد. چالش: پس از مدتی مشخص، سیگنال های لمسی معنای خود را تغییر دادند. آنچه قبلاً به معنای “فشار دادن دکمه” بود، اکنون به معنای “هنگام نگه داشتن” است – یک مجموعه آزمایشی ایده آل برای بررسی انعطاف پذیری شناختی داوطلبان. fMRI تصاویری از فعالیت مغز مربوطه ارائه کرد.

شباهت بین انسان و موش

پلگر می گوید: «مطالعات مشابهی قبلاً روی موش ها انجام شده بود. “تکلیف یادگیری که ما انتخاب کردیم اکنون به ما اجازه می دهد تا مغز موش ها و انسان ها را تحت نیازهای شناختی مشابه مشاهده کنیم.”

وانگ اشاره می کند که یک یافته شگفت آور، مقایسه بین نتایج بوخوم در انسان و داده های منتشر شده قبلی از موش ها است. شباهت نشان می دهد که عملکردهای شناختی که برای بقا مهم هستند، مانند انعطاف پذیری برای انطباق سریع با شرایط تغییر ناگهانی، از قوانین قابل مقایسه در گونه های مختلف پیروی می کنند.

علاوه بر این، دانشمندان بوخوم توانستند دخالت نزدیک مناطق حسی مغز را در پردازش تصمیمات گرفته شده در طول یادگیری لمسی تعیین کنند. وانگ می گوید: “علاوه بر مغز پیشانی، مناطق حسی برای تصمیم گیری در مغز ضروری هستند.”

پلگر می افزاید: “مکانیسم های مشابهی قبلا در موش ها نیز مشاهده شده بود. این اکنون نشان می دهد که تعامل بین مغز پیشانی و مناطق حسی مغز برای تصمیم گیری در اوایل رشد تکاملی مغز شکل گرفته است.”