Përmbledhje: Hulumtimi i ri zbulon se “qelizat e kohës” në tru, vendimtare për të mësuar sjellje komplekse që kërkojnë një kohë të saktë, nuk janë vetëm matësit e thjeshtë të kohës. Këto qeliza përshtatin modelet e tyre të shkrepjes ndërsa minjtë mësojnë të bëjnë dallimin midis ngjarjeve me kohë të ndryshme, duke sugjeruar një rol më kompleks në përpunimin e informacionit të përkohshëm. Ky zbulim mund të ndihmojë në zbulimin e hershëm të sëmundjeve neurodegjenerative si Alzheimer.
Faktet kryesore:
- Qelizat kohore ndezin në sekuencë për të përcaktuar periudha të shkurtra kohore.
- Këto qeliza ndryshojnë modelet e tyre të aktivitetit ndërsa minjtë mësojnë detyra komplekse të bazuara në kohë.
- Qelizat kohore janë thelbësore për të mësuar, por jo për perceptimin e thjeshtë të kohës.
Burimi: Universiteti i Jutës
Ndjenja e kohës është thelbësore për mënyrën se si ne kuptojmë, kujtojmë dhe ndërveprojmë me botën. Detyrat që variojnë nga mbajtja e një bisede deri te drejtimi i një makine kërkojnë që ne të kujtojmë dhe të perceptojmë se sa kohë zgjasin gjërat – një llogaritje komplekse, por kryesisht e pavetëdijshme, që vazhdon vazhdimisht nën sipërfaqen e mendimeve tona.
Tani, studiuesit në Universitetin e Utah Health kanë gjetur se, te minjtë, një popullatë specifike e “qelizave kohore” është thelbësore për të mësuar sjellje komplekse ku koha është kritike. Ashtu si akrepa e dytë e një ore, qelizat kohore ndezin në sekuencë për të përcaktuar periudha të shkurtra kohore.
Por qelizat kohore nuk janë vetëm një orë e thjeshtë, zbuluan studiuesit – ndërsa kafshët mësojnë të bëjnë dallimin midis ngjarjeve me kohë të ndryshme, modeli i aktivitetit të qelizave kohore ndryshon për të përfaqësuar çdo model të ngjarjeve ndryshe. Zbulimi mund të ndihmojë përfundimisht në zbulimin e hershëm të sëmundjeve neurodegjenerative, të tilla si Alzheimer, që ndikojnë në ndjenjën e kohës.
Studimi i ri është publikuar në Neuroshkenca e natyrës.
Kodi i miut
Duke kombinuar një detyrë komplekse të të mësuarit të bazuar në kohë me imazhe të përparuara të trurit, studiuesit ishin në gjendje të shikonin modelet e aktivitetit të qelizave kohore duke u bërë më komplekse ndërsa mësuan minjtë. Studiuesit fillimisht krijuan një provë ku të mësuarit e dallimeve në kohën e ngjarjeve ishte kritike. Për të marrë një shpërblim, minjtë duhej të mësonin të dallonin midis modeleve të një stimuli erë që kishte kohë të ndryshueshme, sikur të mësonin një formë shumë të thjeshtë të kodit Morse.
Përpara dhe pasi minjtë mësuan, studiuesit përdorën mikroskopin e fundit për të parë qelizat individuale kohore të ndezin në kohë reale. Në fillim, qelizat e tyre kohore iu përgjigjën në të njëjtën mënyrë çdo modeli të stimulit të erës. Por ndërsa mësuan modelet e stimulit me kohë të ndryshme, minjtë zhvilluan modele të ndryshme të aktivitetit të qelizave kohore për çdo model ngjarjesh.
Veçanërisht, gjatë provave që minjtë gabuan, studiuesit mundën të shihnin se qelizat e tyre kohore shpesh kishin qëlluar në rendin e gabuar, duke sugjeruar se sekuenca e duhur e aktivitetit të qelizave kohore është kritike për kryerjen e detyrave të bazuara në kohë.
“Qelizat kohore supozohet të jenë aktive në momente specifike gjatë provës,” tha Hyunwoo Lee, PhD, doktor postdoktor në neurobiologji në Shkollën e Mjekësisë Spencer Fox Eccles në Universitetin e Utah dhe bashkëautor i parë i studimit.
“Por kur minjtë bënë gabime, ai aktivitet selektiv u bë i çrregullt.”
Jo vetëm një kronometër
Çuditërisht, qelizat kohore luajnë një rol më të komplikuar sesa thjesht gjurmimi i kohës, tha Erin Bigus, asistente e diplomuar në neurobiologji dhe autore e parë në studim.
Kur studiuesit bllokuan përkohësisht aktivitetin e rajonit të trurit që përmban qelizat kohore, korteksin medial entorhinal (MEC), minjtë ende mund të perceptojnë dhe madje të parashikojnë kohën e ngjarjeve. Por ata nuk mund të mësonin detyra komplekse të lidhura me kohën nga e para.
“KKZ nuk po vepron si një kronometër shumë i thjeshtë që është i nevojshëm për të gjurmuar kohën në çdo rrethanë të thjeshtë,” tha Bigus. “Roli i tij duket të jetë në të vërtetë në të mësuarit e këtyre marrëdhënieve më komplekse kohore.”
Në mënyrë intriguese, hulumtimet e mëparshme mbi MEC zbuluan se ajo është gjithashtu e përfshirë në mësimin e informacionit hapësinor dhe ndërtimin e “hartave mendore”. Në studimin e ri, studiuesit vunë re se modelet e aktivitetit të trurit që ndodhin gjatë mësimit të detyrave të bazuara në kohë tregojnë disa ngjashmëri me modelet e vëzhguara më parë të përfshira në mësimin hapësinor; aspektet e të dy modeleve vazhdojnë edhe kur një kafshë nuk po mëson në mënyrë aktive.
Ndërsa nevojiten më shumë kërkime, këto rezultate sugjerojnë se truri mund të përpunojë hapësirën dhe kohën në mënyra thelbësisht të ngjashme, sipas studiuesve.
“Ne besojmë se korteksi entorhinal mund të shërbejë për një qëllim të dyfishtë, duke vepruar edhe si një odometër për të gjurmuar distancën dhe si një orë për të gjurmuar kohën e kaluar,” tha James Heys, PhD, asistent profesor në neurobiologji dhe autor i vjetër në studim.
“Këto janë zonat e para të trurit që preken nga sëmundje neurodegjenerative si Alzheimer. Ne jemi të interesuar të eksplorojmë nëse detyrat komplekse të sjelljes së kohës mund të jenë një mënyrë e dobishme për të zbuluar fillimin e hershëm të sëmundjes së Alzheimerit. – James Heys
Të mësuarit se si truri përpunon kohën mund të ndihmojë përfundimisht në zbulimin e sëmundjeve neurodegjenerative si Alzheimer, thonë studiuesit. MEC është një nga zonat e para të trurit që prek Alzheimer, duke lënë të kuptohet se detyrat komplekse të kohës mund të jenë potencialisht një mënyrë për ta kapur sëmundjen herët.
Financimi: Mbështetja u ofrua nga Fondacioni Whitehall, Fondacioni i Kërkimit të Trurit dhe Sjelljes, Instituti Kombëtar i Shëndetësisë dhe Fondacioni Kombëtar i Shkencës.
Rreth këtij lajmi të kërkimit të neuroshkencës dhe mësimit
Autori: Sophia Friesen
Burimi: Universiteti i Jutës
Kontaktoni: Sophia Friesen – Universiteti i Utah
Imazhi: Imazhi është kredituar për Neuroscience News
Hulumtimi origjinal: Qasje e mbyllur.
“Korteksi medial entorhinal ndërmjetëson të mësuarit e sjelljes së kohës së intervalit të varur nga konteksti” nga Hyunwoo Lee et al. Neuroshkenca e natyrës
Abstrakt
Korteksi entorhinal medial ndërmjetëson të mësuarit e sjelljes së kohës së intervalit të varur nga konteksti
Kujtesa episodike kërkon kodimin e strukturës së përkohshme të përvojës dhe mbështetet në qarqet e trurit në lobin temporal medial, duke përfshirë korteksin medial entorhinal (MEC). Studimet e fundit kanë identifikuar ‘qelizat kohore’ të MEC, të cilat ndezin në momente të veçanta gjatë detyrave të intervalit të kohës, duke rrafshuar kolektivisht të gjithë periudhën kohore.
Është supozuar se qelizat kohore MEC mund të ofrojnë informacion të përkohshëm të nevojshëm për kujtimet episodike, megjithatë mbetet e panjohur nëse ato shfaqin dinamikën e të mësuarit të kërkuar për kodimin e konteksteve të ndryshme kohore. Për ta eksploruar këtë, ne zhvilluam një paradigmë të re të sjelljes që kërkon që minjtë të dallojnë kontekstet kohore.
Kombinuar me metodat për imazhin e kalciumit me rezolucion qelizor, ne zbuluam se qelizat kohore MEC shfaqin aktivitet nervor të varur nga konteksti që shfaqet me mësimin e detyrave.
Nëpërmjet inaktivizimit kemogjenetik, ne zbuluam se aktiviteti i MEC është i nevojshëm për të mësuar sjelljen e kohës së intervalit të varur nga konteksti. Më në fund, gjetëm prova të një mekanizmi qarku të përbashkët që mund të nxiste aktivitetin sekuencial si të qelizave kohore ashtu edhe të neuroneve selektive hapësinore në MEC.
Puna jonë sugjeron që shkrepja në formë të orës së qelizave kohore MEC mund të modulohet duke mësuar, duke lejuar gjurmimin e strukturave të ndryshme kohore që dalin përmes përvojës.