Tieteelliset ja teknologiset uutiset

Miten aivot sopeutuvat muutoksiin? 🔄

Tutkijat ovat tuoneet esiin tärkeän hermoverkon, joka mahdollistaa eläinten nopean käyttäytymisen sopeuttamisen odottamattomien ympäristön muutosten myötä. Tämä löytö voi avata uusia terapeuttisia lähestymistapoja kognitiivista joustavuutta vaikuttaviin häiriöihin.

Avain nopeaan sopeutumiseen

Cold Spring Harbor Laboratoryn (CSHL) ja Transylvanian neurotieteen instituutin (TINS) tutkijaryhmä on tutkinut hiiriä ymmärtääkseen, miten aivot säätävät käyttäytymistään, kun säännöt muuttuvat äkillisesti. Tämä mekanismi perustuu nopeaan viestintään kahden keskeisen alueen välillä: piriformis-kuorossa, joka alun perin tunnetaan hajujen käsittelyyn liittyvänä, ja hajupallossa, joka vastaanottaa alkuperäisiä aistimustietoja.

Hiiriä koulutettiin yhdistämään aistimuksia (hajuja tai ääniä) palkkioon. Aikavälein näitä yhdistelmiä muutettiin varoittamatta. Tutkijat havaitsivat, että kokeneimmat hiiret pystyivät säätämään käyttäytymistään vain muutamissa kokeissa.

Odottamaton moniaistinen vuorovaikutus

Erityisten mikroskooppien avulla tiedemiehet pystyivät seuraamaan hermoverkkojen aktivointia reaaliajassa. He havaitsivat, että toisin kuin ajateltiin, että jokainen aisti käsitellään eristyksissä, piriformis-kuoro käsittelee myös ääni- ja palkkiotietoja. Tämä prosessi perustuu alaspäin suuntautuviin signaaleihin, jotka lähetetään hajupalloon, mikä mahdollistaa erilaisten tietotyyppien yhdistämisen tehokasta sopeutumista varten.

Testatakseen tämän verkon merkitystä tutkijat estivät väliaikaisesti tätä yhteyttä valolle herkkiä proteiineja käyttäen. Hoidetuilla hiirillä oli vaikeuksia sopeutua uusiin sääntöihin, mikä vahvisti tämän hermoverkon keskeistä roolia nopeassa oppimisessa.

Uusia terapeuttisia näkymiä

Tämä löytö kyseenalaistaa perinteisen käsityksen aistien käsittelystä aivoissa ja ehdottaa, että hajureseptorialueet saattavat näytellä laajempaa roolia kognitiivisessa joustavuudessa. Tutkijat työskentelevät nyt selvittääkseen, onko olemassa samankaltaisia verkkoja näkö- ja tuntoaistille.

Jos nämä mekanismit osoittautuvat yleistettävissä oleviksi, ne voivat inspiroida uusia strategioita käyttäytymiseen liittyvien häiriöiden, kuten autismi tai tietyt neurodegeneratiiviset sairaudet, hoitamiseen. Tämä tutkimus avaa siten uusia näkymiä siihen, miten aivomme integroivat ja sopeuttavat aistimustietoja kontekstin ja tarpeiden mukaan.