Declanșarea și activitatea finală a celulelor cerebrale specifice

Cercetătorii au descoperit că anumite neuroni din creier semnalează începutul și sfârșitul activității neuronale atunci când învățăm noi modele de mișcare sau comportament.

Mai mult, au descoperit că această activitate cerebrală este esențială pentru învățarea și executarea unor noi secvențe de acțiune - o activitate care este adesea compromisă la pacienții care suferă de tulburări precum Parkinson sau Huntington.

Comportamentul animalelor, inclusiv al nostru, este foarte complex și este de multe ori văzut ca o succesiune de acțiuni sau mișcări particulare, fiecare cu un pas precis de pornire și oprire.

Acest lucru este evident într-o gamă largă de abilități, de la evadarea unui prădător până la cântarea la pian. În toate acestea există un prim pas inițial și unul care semnalează sfârșitul.

În această ultimă lucrare, cercetătorii au explorat rolul anumitor circuite cerebrale situate în ganglionii bazali în acest proces.

S-au uitat la striat, la intrarea sa dopaminergică (neuroni producători de dopamină care se proiectează în striat) și la ieșirea sa către substanța neagră, o altă zonă a ganglionilor bazali, și au constatat că ambele joacă un rol esențial în inițierea și terminarea noilor secvențe comportamentale învățate.

Ei au stabilit că atunci când șoarecii învață să efectueze o anumită secvență comportamentală, există o activitate neuronală specifică care apare în aceste circuite cerebrale și semnalează pașii de inițiere și de terminare.

Interesant, acestea sunt circuitele care degenerează la pacienții care suferă de boli Parkinson și Huntington, care prezintă, de asemenea, deficiențe atât în ​​învățarea secvențială, cât și în inițierea și încetarea mișcărilor voluntare.

Mai mult, cercetătorii au reușit să manipuleze genetic aceste circuite la șoareci și au arătat că acest lucru duce la deficite în învățarea secvențială de către șoareci - din nou, o caracteristică împărtășită pacienților umani afectați de tulburări ale ganglionilor bazali.

Potrivit cercetătorului, Rui Costa din Portugalia, implicațiile acestor rezultate:

„Pentru executarea abilităților învățate, cum ar fi să cânți la un pian sau să conduci o mașină, este esențial să știm când să începi și să oprești fiecare secvență particulară de mișcări și am găsit circuitele neuronale care sunt implicate în inițierea și terminarea secvențelor de acțiune. care sunt învățate.

„Acest lucru poate avea o relevanță deosebită pentru pacienții care suferă de boala Huntington și Parkinson, dar și pentru persoanele care suferă de alte tulburări precum compulsivitatea.”

Co-cercetătorul Xin Jun de la Institutul Național pentru Abuzul de Alcool și Alcoolism, Institutul Național de Sănătate (SUA) adaugă: „Această activitate de start / stop apare în timpul învățării și perturbarea acesteia afectează grav învățarea noilor secvențe de acțiune.

Aceste constatări pot oferi o posibilă perspectivă asupra mecanismului care stă la baza învățării secvenței și a deficiențelor de execuție observate la pacienții cu Parkinson și Huntington care au pierdut neuroni ganglionari bazali, care pot fi importante în generarea activității de inițiere și de terminare în creierul lor.

Sursa: Instituto Gulbenkian de Ciencia