Përmbledhje: Një studim i ri konfirmon fjalën e urtë të vjetër “praktika e bën të përsosur”. Studiuesit përdorën teknologjinë më të fundit për të vëzhguar 73,000 neurone te minjtë ndërsa mësonin një detyrë. Ata zbuluan se praktika e përsëritur forcon rrugët nervore, duke transformuar përfaqësimet e paqëndrueshme të kujtesës në të qëndrueshme, duke çuar në përmirësimin e performancës dhe zotërimit.
Faktet kryesore:
- Praktika e përsëritur forcon dhe stabilizon rrugët nervore në tru.
- Ky “kristalizim” i qarqeve të kujtesës përmirëson saktësinë dhe automatikitetin e aftësive të mësuara.
- Studimi përdori mikroskopin inovativ të rruazave të dritës për të vizualizuar aktivitetin neuronal në kohë reale.pen_spark
Burimi: Universiteti Rockefeller
“Praktika e bën të përsosur” nuk është thjesht një klishe, sipas një studimi të ri nga studiuesit në Universitetin Rockefeller dhe UCLA. Në vend të kësaj, është receta për të zotëruar një detyrë, sepse përsëritja e një aktiviteti pa pushim forcon rrugët nervore në trurin tuaj.
Siç përshkruajnë në Natyrashkencëtarët përdorën një teknologji të fundit të zhvilluar nga Alipasha Vaziri i Rockefeller për të vëzhguar njëkohësisht 73,000 neurone kortikale tek minjtë ndërsa kafshët mësuan dhe përsëritën një detyrë të caktuar gjatë dy javësh.
Studimi zbuloi se përfaqësimet e kujtesës transformohen nga të paqëndrueshme në të ngurta në qarqet e memories së punës, duke dhënë njohuri se pse performanca bëhet më e saktë dhe automatike pas praktikës së përsëritur.
“Në këtë punë ne tregojmë se si memoria e punës – aftësia e trurit për të mbajtur dhe përpunuar informacionin – përmirësohet përmes praktikës”, thotë Vaziri, kreu i Laboratorit të Neurologjisë dhe Biofizikës të Rockefeller.
“Ne presim që këto njohuri jo vetëm që do të avancojnë të kuptuarit tonë të të mësuarit dhe kujtesës, por gjithashtu do të kenë implikime për trajtimin e çrregullimeve të lidhura me kujtesën.”
Përfytyrimi i sfidave
Kujtesa e punës është thelbësore për një sërë funksionesh njohëse, dhe megjithatë mekanizmat që qëndrojnë në themel të formimit, mbajtjes dhe rikujtimit të kujtesës – të cilat na mundësojnë të kryejmë një detyrë që kemi bërë më parë pa pasur nevojë ta mësojmë përsëri – mbeten të paqarta për periudha të gjata kohore.
Për studimin aktual, studiuesit donin të vëzhgonin stabilitetin e përfaqësimeve të kujtesës së punës me kalimin e kohës dhe çfarë roli luajtën këto paraqitje në aftësinë për të kryer me mjeshtëri detyrën në shenjë.
Për ta bërë këtë, ata kërkuan të regjistronin popullatat neuronale në mënyrë të përsëritur në minj për një periudhë relativisht të gjatë, ndërsa kafshët mësuan dhe u bënë eksperte në një detyrë të caktuar.
Por ata u përballën me një sfidë të frikshme: kufizimet teknike kanë penguar aftësinë për të imazhuar aktivitetin e një numri të madh të neuroneve në të gjithë trurin në kohë reale, për periudha më të gjata dhe në çdo thellësi të indeve në korteks.
Studiuesit e UCLA iu drejtuan Vazirit, i cili ka zhvilluar teknika të imazhit të trurit që janë ndër të vetmet mjete të afta për të kapur shumicën e korteksit të miut në kohë reale me një rezolucion dhe shpejtësi të lartë.
Vaziri sugjeroi që ata të përdorin mikroskopin me rruaza të lehta (LBM), një teknologji imazherike vëllimore me shpejtësi të lartë që ai zhvilloi që lejon rezolucionin qelizor in vivo regjistrimin e aktivitetit të popullatave neurone deri në 1 milion neurone – një rritje 100-fish në numrin e neuroneve që mund të regjistrohen njëkohësisht.
Transformimet nervore
Në studimin aktual, studiuesit përdorën LBM për të imazhuar aktivitetin qelizor të 73,000 neuroneve në minj në të njëjtën kohë në thellësi të ndryshme të korteksit dhe gjurmuan aktivitetin e të njëjtëve neurone gjatë dy javëve, pasi kafshët identifikuan, kujtuan dhe përsëritën një sekuencë aromash. .
Ata zbuluan se qarqet e memories së punës u transformuan ndërsa minjtë zotëronin sekuencat e duhura. Fillimisht, qarqet ishin të paqëndrueshme, por ndërsa minjtë praktikuan detyrën në mënyrë të përsëritur, qarqet filluan të stabilizohen dhe ngurtësohen.
“Kjo është ajo që ne i referohemi si ‘kristalizim’,” thotë Vaziri. “Gjetjet në thelb ilustrojnë se trajnimi i përsëritur jo vetëm që rrit aftësitë, por gjithashtu çon në ndryshime të thella në qarqet e kujtesës së trurit, duke e bërë performancën më të saktë dhe më automatike.”
“Nëse dikush imagjinon se çdo neuron në tru po tingëllon një notë të ndryshme, melodia që truri po gjeneron kur po kryen detyrën po ndryshonte nga dita në ditë, por më pas u bë gjithnjë e më e rafinuar dhe e ngjashme pasi kafshët vazhdonin të praktikonin detyrë,” shton autori përkatës dhe neurologu i UCLA Health Peyman Golshani.
Në mënyrë thelbësore, disa aspekte të këtyre zbulimeve u mundësuan në mënyrë unike nga aftësitë e imazhit të indeve në shkallë të gjerë dhe të thellë të LBM. Fillimisht, studiuesit përdorën imazhe standarde me dy foton të popullatave më të vogla të neuroneve në shtresat e sipërme kortikale, por ata nuk arritën të gjenin prova për stabilizimin e kujtesës.
Por sapo ata përdorën LBM për të regjistruar nga mbi 70,000 neurone në rajone më të thella kortikale, ata ishin në gjendje të vëzhgonin kristalizimin e paraqitjeve të kujtesës së punës që shoqëruan zotërimin në rritje të detyrës nga minjtë.
“Në të ardhmen, ne mund të trajtojmë rolin e llojeve të ndryshme të qelizave neuronale të përfshira në ndërmjetësimin e këtij mekanizmi, dhe në veçanti ndërveprimin e llojeve të ndryshme të interneuroneve me qelizat ngacmuese,” thotë Vaziri.
“Ne jemi gjithashtu të interesuar të kuptojmë se si të mësuarit zbatohet dhe mund të transferohet në një kontekst të ri – domethënë se si truri mund të përgjithësohet nga një detyrë e mësuar në disa probleme të reja të panjohura.”
Rreth këtij lajmi për kërkimin e kujtesës
Autori: Katherine Fenz
Burimi: Universiteti Rockefeller
Kontaktoni: Katherine Fenz – Universiteti Rockefeller
Imazhi: Imazhi është kredituar për Neuroscience News
Hulumtimi origjinal: Qasje e hapur.
“Përfaqësimet e paqëndrueshme të kujtesës së punës kristalizohen me praktikë” nga Alipasha Vaziri et al. Natyra
Abstrakt
Paraqitjet e paqëndrueshme të kujtesës së punës kristalizohen me praktikë
Kujtesa e punës, procesi përmes të cilit informacioni ruhet dhe manipulohet në mënyrë të përkohshme gjatë një periudhe të shkurtër, është thelbësor për shumicën e funksioneve njohëse.
Sidoqoftë, mekanizmat që qëndrojnë në themel të gjenerimit dhe evolucionit të përfaqësimeve neuronale të kujtesës së punës në nivel popullsie për periudha të gjata kohore mbeten të paqarta.
Këtu, për të identifikuar këta mekanizma, ne trajnuam minj të fiksuar me kokë për të kryer një detyrë të asociimit të vonuar të nuhatjes në të cilën minjtë merrnin vendime në varësi të identitetit vijues të dy aromave të ndara me një vonesë prej 5 sekondash.
Frenimi optogjenetik i neuroneve motorike dytësore gjatë epokave të vonesës dhe zgjedhjes dëmtoi fuqishëm performancën e detyrës së minjve.
Imazhi mezoskopik i kalciumit i popullatave të mëdha neuronale të korteksit motorik sekondar (M2), korteksit retrosplenial (RSA) dhe korteksit motorik primar (M1) tregoi se shumë neurone selektivë të epokës së vonshme u shfaqën në M2 ndërsa minjtë mësuan detyrën.
Saktësia e dekodimit me vonesë të memories së punës u përmirësua ndjeshëm në M2, por jo në M1 ose RSA, pasi minjtë u bënë ekspertë.
Gjatë fazës së hershme të ekspertit, përfaqësimet e kujtesës së punës gjatë epokës së vonesës së vonë u zhvendosën nëpër ditë, ndërsa përfaqësimet e stimulit dhe zgjedhjes u stabilizuan.
Në kontrast me imazhet me një shtresë të vetme 2/3 (L2/3), imazhi i njëkohshëm vëllimor i kalciumit deri në 73,307 neurone M2, i cili përfshinte neuronet sipërfaqësore L5, zbuloi gjithashtu stabilizimin e paraqitjeve me vonesë të memories së punës me praktikë të vazhdueshme.
Kështu, aktivitetet e lidhura me vonesat dhe zgjedhjet, të cilat janë thelbësore për performancën e kujtesës së punës, zhvendosen gjatë mësimit dhe stabilizohen vetëm pas disa ditësh të performancës së ekspertëve.