Tutkimus osoittaa, että aivojen klusteri käyttäytyy enemmän kuin nopea Internet-reititin

Tutkimus osoittaa, että aivojen klusteri käyttäytyy enemmän kuin nopea Internet-reititin

Aivojen ulkoisen, ryppyisen aivokuoren alla piilossa on syvästi salaperäinen alue, joka tunnetaan nimellä claustrum. On pitkään tiedetty, että tämä alue vaihtaa signaaleja suuren osan aivokuoresta, joka on vastuussa korkeammasta ja monimutkaisesta päättelystä. Klaustrumin laajojen yhteyksien vuoksi legendaarinen tiedemies Francis Crick, PhD, DNA-löytöjen maineesta, väitti ensimmäisen kerran vuonna 2005, että klausula on tietoisuuden paikka. Toisin sanoen aivojen alue, joka mahdollistaa tietoisuuden maailmasta ja itsestämme.

Marylandin yliopiston lääketieteellisen korkeakoulun tutkijat uskovat kuitenkin nyt, että Crick saattoi olla väärässä: He kehittivät uuden teorian -; rakennettu dataan -; että claustrum käyttäytyy enemmän kuin nopea Internet-reititin, joka ottaa komentoja aivokuoren "pomo"-alueilta, jotka muodostavat monimutkaisia ​​ajatuksia luodakseen "verkkoja" aivokuoreen. Kuten reititin, claustrum koordinoi näitä verkkoja työskennelläkseen yhdessä monien erilaisten kognitiivisesti vaativien tehtävien suorittamiseksi, joita suoritamme hetkessä jokapäiväisessä elämässä.

On tärkeää ymmärtää, kuinka aivot muodostavat ja koordinoivat näitä verkostoja aivokuoressa klusterin kautta, koska epäjärjestyneet verkostot ovat tyypillinen piirre monille sairauksille, kuten riippuvuudelle, Alzheimerin taudille ja skitsofrenialle. Tämä havainto voi johtaa parempiin hoitoihin näiden sairauksien kognitiivisten toimintahäiriöiden ratkaisemiseksi.

"Aivot ovat monimutkaisin järjestelmä tunnetussa maailmankaikkeudessa. Nämä tietoihin perustuvat teoreettiset edistysaskeleet edistävät tietomme valjastaaksemme tämän monimutkaisuuden parantamaan ihmiselämää." sanoi Brian Mathur, PhD, UMSOM:n farmakologian apulaisprofessori. "Aivojen yhteenliitetyimpana rakenteena klusteri on ikkuna aivojen, mielen, mysteeriin."

Heidän uudet havainnot ja hypoteesinsa julkaistiin Trends In Cognitive Sciences -lehdessä 30.9.2022.

Tunnistaakseen klausumin tarkan roolin Drs. Mathur ja hänen kollegansa suorittivat sarjan kokeita eläimillä ja ihmisillä. Yhdessä kokeessa käytettiin moderneja neurotieteen lähestymistapoja claustrumin poistamiseksi hereillä olevista hiiristä. Nämä hiiret eivät menettäneet tajuntansa ja jatkoivat juoksemista normaalisti. Isku Crickin teorialle!

Neurotieteen e-kirja

Kokoelma viime vuoden huippuhaastatteluista, artikkeleista ja uutisista. Lataa ilmainen kopio

Seuraavaksi tutkijat antoivat hiirille kognitiivisesti helpon tai vaikean tehtävän ja vertasivat, kuinka ne reagoivat, kun klusteri sammutettiin. Normaalisti hiiri voi suorittaa sekä helppoja että vaikeita tehtäviä. Mutta kun tutkijat sammuttivat klausumin, hiiret eivät enää pystyneet suorittamaan vaikeaa tehtävää.

Tohtori pohtii, oliko tällä löydöllä merkitystä ihmisille, Mathur teki yhteistyötä kollegoidensa David Seminowiczin, PhD, hermo- ja kiputieteiden professorin UM:n hammaslääketieteellisessä tiedekunnassa, ja Fred Barrettin, PhD, psykiatrian ja käyttäytymistieteiden apulaisprofessorin kanssa Johns Hopkinsin yliopiston lääketieteellisestä korkeakoulusta. He järjestivät tutkimustutkimuksen, jossa he tekivät toiminnallisia MRI-aivokuvauksia terveille vapaaehtoisille, jotka olivat mukana joko yksinkertaisissa tai monimutkaisissa henkisissä tehtävissä. Tutkijat havaitsivat, että hänen klusterinsa "syttyi" vain suorittaessaan tehtävän vaikeaa versiota. Tämä tapahtuma osui optimaaliseen kognitiiviseen suorituskykyyn osallistuvan aivokuoren verkoston aktivoitumisen kanssa. Iske kaksi Crickin tietoisuusteoriaa vastaan!

Tohtori Mathur sanoi, että kolmas isku tulee olemaan, kun lisäkokeet tukevat heidän teoriaansa claustrum-toiminnasta. Näin tehdessään tohtori Mathur ja hänen kollegansa haluavat nyt ymmärtää, kuinka klausula oppii ja sopeutuu aivokuoren orkesteriverkkoihin tukemaan kognitiota.

Ymmärtää kuinka aivot joustavasti muodostavat ja koordinoivat näitä verkostoja -; klusterin kautta -; on tärkeä hoidettaessa kognitiivista heikkenemistä, jota esiintyy riippuvuudessa, Alzheimerin taudissa ja skitsofreniassa.

Mark T. Gladwin, MD, lääketieteen varapresidentti Marylandin yliopistossa Baltimoressa ja John Z. ja Akiko K. Bowers UMSOM:n arvostettu professori ja dekaani

Tohtori Mathur lisäsi: "Hpoteesimme tarjoaa meille kipeästi kaivatun käsitteellisen kehyksen uusien terapeuttisten strategioiden kehittämiseen."

Lähde:

Marylandin yliopiston lääketieteellinen tiedekunta

Viite:

Madden, MB et ai. (2022) Klausumin rooli kognitiivisessa ohjauksessa. Kognitiivisten tieteiden suuntaukset. doi.org/10.1016/j.tics.2022.09.006.

.