Študija na podganah ugotavlja, da je mentalno ponavljanje preteklih izkušenj ključnega pomena za učenje

Mentalno ponavljanje preteklih izkušenj med budnostjo je bistvenega pomena za premišljene odločitve, predlaga nova študija na podganah.

Raziskovalci, ki so jih financirali Nacionalni inštitut za zdravje, so blokirali učenje preteklih izkušenj in delovali na njih, tako da so selektivno zavirali predvajanje, zakodirano kot izbruhi nevronske aktivnosti v spominskih vozliščih podgan, ki so izvajale nalogo labirinta.

"Zdi se, da so ti valovi podobni izbruhi električne aktivnosti v hipokampusu tisti, ki nam omogočajo, da razmišljamo o prihodnjih možnostih na podlagi preteklih izkušenj in se odločimo, kaj bomo storili," je povedala Loren Frank, dr. San Francisco, ki je opozoril, da "so bili podobni vzorci aktivnosti hipokampusa pri ljudeh zaznani v podobnih situacijah."

Frank in njegovi kolegi so v prejšnjih študijah odkrili, da je ritmična valovanja podobna aktivnost v hipokampusu sovpadala z miselnim ponovitvijo preteklih izkušenj med zatišji pri podganah. Znano je, da isti signal med spanjem pomaga utrditi spomine, zato so raziskovalci domnevali, da so ta budna valovita stanja potrebna za sprejemanje odločitev, ki jih vodi spomin.

Da bi to preizkusili v sedanji študiji, so selektivno zatrli valovanje, ne da bi motili druge funkcije, hkrati pa spremljali kakršne koli učinke na uspešnost živali pri labirintu.

Raziskovalci so ugotovili, da se posamezni nevroni na določenih predelih hipokampusa povežejo z določenim krajem. Te celice postavijo ogenj, ko je žival na tem mestu ali - se izkaže - samo mentalno ponovi izkušnjo, da je na tem mestu.

V najnovejšem poskusu se je podgana morala spomniti, katero od dveh zunanjih krakov labirinta v obliki črke W je že obiskala, in izmenično med njimi, obiskujoč nasprotno roko po prvem obisku sredinske roke, da bi si prislužila nagrado. Dejavnost valovanja se pojavi, ko so podgane med odmori med preskusi neaktivne, so povedali raziskovalci.

Postavite celice, povezane z ognjem labirinta, hitro zaporedoma in sinhrono z drugimi nevroni v soseščini. Celice streljajo na istem zaporedju kot v času, ko je podgana prvič hodila skozi labirint, kar kaže na to, da podgana mentalno predvaja prejšnjo izkušnjo, vendar na veliko hitrejšem časovnem obsegu, so povedali raziskovalci.

Avtomatski sistem za povratne informacije je prek blage električne stimulacije zaustavil sprožitev celic, kadar je zaznal valovanje, kar je tudi preprečilo ponovitev spomina labirinta. Raziskovalci poročajo, da se je podgana pri labirintu poslabšala, ne da bi imela koristi od mentalne igre.

Motnja je bila v prostorskem delovnem spominu živali - njihova sposobnost, da neposredne in prejšnje pretekle izkušnje povežejo z nagrado. Ta sposobnost je bila potrebna za pravilno odločitev, katero zunanjo roko obiskati po izstopu iz osrednje roke med odhodnimi preizkusi, je pojasnil Frank.

Raziskovalci predlagajo, da ponovitev budnosti v hipokampusu zagotavlja informacije o preteklih lokacijah in prihodnjih možnostih za izvršilno središče možganov, predfrontalno skorjo, ki se nauči pravila izmeničenja in ga uporabi za usmerjanje vedenja.

Čeprav ponovitve pri podganah trajajo le delček sekunde, je Frank opozoril, da niso v nasprotju z našo lastno izkušnjo spominov, ki pogosto dolgotrajne dogodke stisnejo v vrhunce tega, kar se nam je zgodilo.

"Mislimo, da možgani te iste valove, podobne rafalom, uporabljajo za marsikaj," je dejal. "Uporablja jih za pridobivanje spominov, raziskovanje možnosti - sanjarjenje - in za krepitev spominov."

Vir: Nacionalni inštitut za zdravje