Изследване на плъхове показва как мозъкът се преправя след нараняване

Когато мозъчният център за първично обучение е повреден, възникват нови невронни вериги, за да компенсират загубената функция, установи ново проучване.

Изследователи от Университета в Калифорния-Лос Анджелис и Института за медицински изследвания Гарван в Австралия установиха, че части от префронталната кора поемат връх, когато хипокампусът - ключовият център на мозъка за обучение и формиране на паметта - е деактивиран.

За изследването изследователите Майкъл Фанселоу, д-р. и Мориел Зеликовски проведоха лабораторни експерименти, показващи, че плъховете са в състояние да научат нови задачи дори след увреждане на хипокампуса. Въпреки че плъховете се нуждаят от повече обучение, отколкото биха имали обикновено, те въпреки това се научиха от своя опит, казаха изследователите.

„Очаквам, че мозъкът вероятно трябва да бъде обучен чрез опит“, каза Фанселоу, който беше старши автор на изследването. „В този случай дадохме на животните проблем, който трябва да решат.“

След като открива, че плъховете могат да се научат да решават проблеми, Зеликовски пътува до Австралия, за да работи с д-р Брайс Висел в института Гарван. Там те анализираха анатомията на промените, настъпили в мозъка на плъховете.

Техният анализ идентифицира значителни функционални промени в две специфични области на префронталната кора.

"Интересното е, че предишни проучвания показват, че тези префронтални области на кората също светват в мозъка на пациентите с Алцхаймер, което предполага, че подобни компенсаторни вериги се развиват при хората", каза Висел.

„Въпреки че е вероятно мозъкът на страдащите от Алцхаймер вече да компенсира щетите, това откритие има значителен потенциал за удължаване на тази компенсация и подобряване на живота на мнозина.“

Хипокампусът играе критична роля в обработката, съхраняването и припомнянето на информация, казват изследователите. Той е силно податлив на увреждане от инсулт или липса на кислород и е „критично замесен“ в болестта на Алцхаймер, според Fanselow.

„Досега се опитвахме да разберем как да стимулираме възстановяването в хипокампуса“, ​​каза той. „Сега можем да видим как други структури се намесват и излизат изцяло нови мозъчни вериги.“

Подрегиони в префронталната кора компенсират по различни начини, като един подрегион - инфралимбичната кора - заглушава своята активност, а друг подрегион - прелимбичната кора - увеличава своята активност, каза Зеликовски.

Сложното поведение винаги включва множество части на мозъка, комуникиращи помежду си, като посланието на един регион влияе върху това как ще реагира друг регион, отбеляза Фанселов. Тези молекулярни промени произвеждат нашите спомени, чувства и действия.

"Мозъкът е силно взаимосвързан - можете да стигнете от всеки неврон в мозъка до всеки друг неврон чрез около шест синаптични връзки", каза той. „Така че има много алтернативни пътища, които мозъкът може да използва, но обикновено не ги използва, освен ако не е принуден.

„След като разберем как мозъкът взема тези решения, ние сме в състояние да насърчим пътищата да поемат, когато е необходимо, особено в случай на мозъчно увреждане.“

Поведението създава молекулярни промени в мозъка, каза Фанселов. „Ако знаем молекулярните промени, които искаме да предизвикаме, тогава можем да се опитаме да улесним тези промени да се случат чрез поведение и лекарствена терапия. Мисля, че това е най-добрата алтернатива, която имаме. Бъдещите лечения няма да бъдат изцяло поведенчески или изцяло фармакологични, а комбинация от двете. "

Изследването е публикувано в списанието Известия на Националната академия на науките.

Източник: Калифорнийски университет-Лос Анджелис