Neuronii vechiului câine fac dificile noile trucuri

Noile cercetări privind învățarea i-au determinat pe neurologi să înțeleagă modul în care microcircuitul creierului face învățarea mai ușoară pentru tineri și mai dificilă pentru persoanele în vârstă.

De ani de zile, neurologii s-au străduit să înțeleagă de ce învățarea este mai dificilă pe măsură ce îmbătrânim.

Acum, cercetătorii au dovezi științifice cu privire la motivul pentru care este mai greu să „înveți un câine vechi noi trucuri”.

Noile descoperiri, publicate în jurnal Natură, arată cum se comportă o componentă a circuitelor creierului - neuronii inhibitori - în perioadele critice de învățare.

Creierul este format din două tipuri de celule - neuroni inhibitori și excitatori. Rețelele acestor două tipuri de neuroni sunt responsabile pentru procesarea informațiilor senzoriale, cum ar fi imagini, sunete și mirosuri, și pentru funcționarea cognitivă.

Aproximativ 80% dintre neuroni sunt excitatori. Cu toate acestea, instrumentele științifice tradiționale au limitat studiul neuronilor inhibitori.

„Știam din studiile anterioare că celulele excitatorii propagă informații. Știam, de asemenea, că neuronii inhibitori au jucat un rol critic în stabilirea plasticității crescute la tineri, dar ideile despre ceea ce făceau exact acele celule erau controversate.

„Din moment ce nu am putut studia celulele, am putea face doar ipoteza cum se comportau în perioadele critice de învățare”, a spus Sandra J. Kuhlman, dr., Profesor asistent de științe biologice la Carnegie Mellon.

Teoria predominantă asupra neuronilor inhibitori a fost că, pe măsură ce se maturizează, ating un nivel crescut de activitate care favorizează perioade optime de învățare. Dar pe măsură ce creierul îmbătrânește până la maturitate și neuronii inhibitori continuă să se maturizeze, ei devin și mai puternici până la punctul în care împiedică învățarea.

Noile tehnologii genetice și imagistice permit cercetătorilor să vizualizeze neuronii inhibitori în creier și să-și înregistreze activitatea ca răspuns la o varietate de stimuli.

Joshua T. Trachtenberg, Ph.D., Kuhlman și colegii ei au folosit aceste noi tehnici pentru a înregistra activitatea neuronilor inhibitori în timpul perioadelor critice de învățare.

Au descoperit că, în perioadele crescute de învățare, neuronii inhibitori nu au declanșat mai mult așa cum se aștepta. Au tras mult mai rar - până la jumătate la fel de des.

„Când ești tânăr, nu ai experimentat prea multe, așa că creierul tău trebuie să fie un burete care absorb toate tipurile de informații. Se pare că creierul oprește celulele inhibitoare pentru a permite acest lucru să se întâmple ”, a spus Kuhlman.

„În calitate de adulți, am învățat deja un număr mare de lucruri, astfel încât creierul nostru nu trebuie neapărat să absorbească fiecare informație. Aceasta nu înseamnă că adulții nu pot învăța, ci doar înseamnă că atunci când învață, neuronii lor trebuie să se comporte diferit ".

Universitatea Carnegie Mellon