Új tanulási mechanizmust fedeztek fel az agyban

A Nature-ben megjelent kutatás szerint az agy neokortexje és a talamusz kölcsönhatásba lépve észleli az eltéréseket az állatok elvárásai és a tényleges események között.

A tanulmány megállapította, hogy az előrejelzési hibák a váratlan szenzoros információk feldolgozásáért felelős neuronok szelektív növekedéséhez vezetnek. Ezek az előrejelzési hibajelek fontos szerepet játszanak a tanulásban és az elvárások igazításában, ami különösen fontos a változó környezeti feltételekhez való alkalmazkodásban.

Annak tanulmányozására, hogy az agy hogyan dolgozza fel a várt és váratlan eseményeket, a tudósok kétfoton kalcium képalkotást alkalmaztak az egerek idegi aktivitásának megfigyelésére a virtuális valóságban. Az egerek egy virtuális folyosón mozogtak, ahol hirtelen új vizuális ingerek jelentek meg, amelyek lehetővé tették az érzékszervi bemenet pontos szabályozását.

Az eredmények azt mutatták, hogy az agyban lévő előrejelzési hibajelek nem egyszerűen a várt és a tényleges vizuális bemenet közötti különbségeket kódolják.

Ehelyett az agy fokozza a váratlan ingerekre legérzékenyebb neuronok reakcióit, észrevehetőbbé téve a váratlan eseményeket, és segít az állatoknak jobban reagálni a környezet változásaira.

Ezen túlmenően a kutatók azt találták, hogy kétféle neuron – a vazoaktív bélpolipeptidet (VIP) expresszáló gátló interneuronok és az agy thalamicus régiója, a pulvinar, amely számos neokortikális és szubkortikális régióból származó információkat integrál – kölcsönhatásba lép egymással, és előrejelzési hibajeleket generál. Ezek a neuronok együtt hatnak az érzékszervi válaszok kontextus alapján történő szabályozására.

Így a neocortex és a thalamus közötti kooperatív kölcsönhatások kulcsszerepet játszanak az érzékszervi előrejelzési hibák feldolgozásában. Ezek az eredmények új betekintést nyújthatnak az autizmus és a skizofrénia spektrumzavarok hátterében álló mechanizmusokba, és alapot jelenthetnek a jövőbeli kutatásokhoz ezen a területen.

Fotó: Waltraud Grubitzsch / Globallookpress.com

Hirdetés

Hirdetés