streszczenie: Naukowcy odkryli nową funkcję hipokampu w podejmowaniu decyzji, pokazując, że określone komórki mózgowe, zwane „komórkami czasu”, są stymulowane przez zapachy, aby ułatwić szybkie podejmowanie decyzji.
Badanie to pokazuje, jak szczury nauczyły się kojarzyć owocowe zapachy z nagrodą, co skutkowało szybszym i skuteczniejszym podejmowaniem decyzji.
Śledząc aktywację tych komórek w odpowiedzi na zapachy, zespół odkrył bezpośredni związek między zapachem, funkcją hipokampa i uczeniem się skojarzeniowym, co sugeruje, że komórki te odgrywają kluczową rolę wykraczającą poza odzyskiwanie pamięci i bezpośrednio wpływają na podejmowanie decyzji w mózgu.
Kluczowe fakty:
- W badaniu zidentyfikowano „komórki czasu” w hipokampie jako kluczowych graczy w procesie podejmowania decyzji w mózgu, które są stymulowane przez określone zapachy w celu stymulowania szybkiego podejmowania decyzji.
- Myszy były w stanie powiązać zapachy owocowe z pozytywnymi skutkami, co pokazało, jak sygnały zapachowe mogą usprawnić uczenie się zachowań decyzyjnych.
- Badanie to rzuca światło na złożony związek między percepcją zmysłową a procesami poznawczymi i ujawnia nowe spojrzenie na rolę hipokampa w uczeniu się skojarzeniowym i podejmowaniu decyzji.
źródło: Uniwersytet Kolorado
Naukowcy z kampusu medycznego Uniwersytetu Kolorado w Anschutz odkryli, że zapachy stymulują określone komórki w mózgu, które mogą odgrywać rolę w szybkim podejmowaniu decyzji.
Badanie opublikowano we wtorek w czasopiśmie internetowym Aktualna biologia.
Naukowcy skupili się na hipokampie, obszarze mózgu ważnym dla pamięci i uczenia się. Wiedzieli, że tak zwane „komórki czasu” odgrywają kluczową rolę w funkcjonowaniu hipokampa, ale nie znali ich roli w uczeniu się skojarzeniowym.
„Te komórki będą Ci przypominać o podjęciu decyzji – zrób to czy tamto” – powiedział starszy autor badania Diego Restrepo, neurobiolog oraz profesor biologii komórki i rozwoju w Szkole Medycznej Uniwersytetu Kolorado.
Naukowcy zaobserwowali, że gdy myszy miały możliwość zareagowania na zapach owoców poprzez polizanie kranu dostarczającego słodką wodę, szybko nauczyły się lizać zapach owoców, a nie olej mineralny.
„Muszą skojarzyć zapach z rezultatem tego, co robią, i dlatego uczą się podejmować decyzje” – powiedziała dr Ming Ma, pierwsza autorka badania i starszy instruktor biologii komórki i rozwoju w Uniwersytecie CU. Medycyna. „Kiedy pachnie owocowo, liżą i dostają nagrodę. Jeśli chodzi o olej mineralny, przestają lizać. „
„Im więcej się dowiadywali, tym silniej stymulowano komórki, co doprowadziło do szybszego dekodowania zapachów i umożliwiło myszom szybkie nabycie umiejętności wybierania zapachów owocowych” – powiedział dr Fabio Simoes de Souza, kolejny pierwszy autor badania . Adiunkt w dziedzinie biologii komórkowej i rozwojowej w Szkole Medycznej Uniwersytetu Kalifornijskiego.
Bodźcem do podejmowania decyzji jest zapach przekazywany przez nos, który wysyła sygnały nerwowe do opuszki węchowej i hipokampu. Obydwa urządzenia są ze sobą ściśle powiązane. Informacje są przetwarzane szybko, a mózg podejmuje decyzję na podstawie danych wejściowych.
„Wcześniej nie wiedzieliśmy, że w hipokampie znajdują się komórki decyzyjne” – powiedział Restrepo. „Hipokamp jest wielozadaniowy”.
Restrepo spekulował, że komórki nie zawsze są włączone, w przeciwnym razie bodźce mogą stać się przytłaczające.
Badanie to poszerza obecną wiedzę na temat czynników wpływających na proces podejmowania decyzji w mózgu, w szczególności na temat szybkich i nieskomplikowanych decyzji, które bez przerwy podejmują ludzie i myszy.
„Hipokamp włącza komórki czasu, aby przewidzieć decyzję, co może dać wgląd w to, o czym powinieneś pamiętać” – powiedział Restrepo. „W przeszłości uważano, że komórki czasu mają jedynie przypominać o wydarzeniach i czasie. Tutaj widzimy pamięć zakodowaną w neuronach, a następnie odzyskiwaną natychmiast po podjęciu decyzji.
O tym newsie z badań neurologicznych
autor: Davida Kelly’ego
źródło: Uniwersytet Kolorado
Komunikacja: David Kelly – Uniwersytet Kolorado
zdjęcie: Zdjęcie przypisane Neuroscience News
Oryginalne wyszukiwanie: Otwarty dostęp.
„Sekwencyjna aktywność komórek CA1 hipokampa tworzy mapę pamięci czasowej do uczenia się asocjacyjnego u myszy„Przez Diego Restrepo i in. Aktualna biologia
podsumowanie
Sekwencyjna aktywność komórek CA1 hipokampa tworzy mapę pamięci czasowej do uczenia się asocjacyjnego u myszy
Neuralna sekwencyjna dynamika kodowana przez komórki czasu odgrywa kluczową rolę w funkcjonowaniu hipokampa. Jednakże rola sekwencyjnej dynamiki neuronalnej hipokampa w uczeniu się skojarzeniowym jest kwestią otwartą.
Użyliśmy dwufotonowego Ca2+ Obrazowanie neuronów grzbietowych CA1 (dCA1) w warstwie piramidalnej (SP) u szczurów ze nieruchomą głową wykonujących zadanie uczenia się skojarzeniowego nie pozwala na zbadanie, w jaki sposób wartościowość zapachu jest czasowo kodowana w tym obszarze mózgu.
Odkryliśmy, że komórki SP różnie reagowały na satysfakcjonujący i niewdzięczny zapach. Bodźce zostały dokładnie zdekodowane na podstawie aktywności populacji neuronowej, a dokładność wzrosła dramatycznie, gdy zwierzę nauczyło się rozróżniać bodźce.
Dekodowanie bodźca z poszczególnych różnie reagujących komórek SP ujawniło, że podejmowanie decyzji następowało w odrębnych momentach po prezentacji bodźca. Przewidywanie lizania dekodowano na podstawie aktywności populacji komórek w dCA1, która była liniowo powiązana z zachowaniem lizania.
Nasze odkrycia wskazują, że sekwencyjna aktywność komórek SP w dCA1 tworzy mapę pamięci czasowej wykorzystywaną do podejmowania decyzji w uczeniu się skojarzeniowym.