Claustrul creierului se comportă mai mult ca un router de internet de mare viteză, arată cercetările

Claustrul creierului se comportă mai mult ca un router de internet de mare viteză, arată cercetările

Ascunsă sub cortexul exterior și ridat al creierului se află o zonă profund misterioasă cunoscută sub numele de claustrum. Se știe de mult că această regiune schimbă semnale cu o mare parte a cortexului, care este responsabil pentru raționamentul mai înalt și complex. Datorită legăturilor extinse ale claustrului, legendarul om de știință Francis Crick, dr., faimosul descoperirii ADN-ului, a postulat pentru prima dată în 2005 că claustrul este sediul conștiinței. Cu alte cuvinte, regiunea creierului care permite conștientizarea lumii și a noastră.

Cu toate acestea, cercetătorii de la Facultatea de Medicină de la Universitatea din Maryland cred acum că Crick poate să fi greșit: au dezvoltat o nouă teorie -; construit pe date -; că claustrumul se comportă mai mult ca un router de internet de mare viteză, preluând comenzi executive din zonele „șef” ale cortexului creierului, care formează gânduri complexe pentru a crea „rețele” în cortex. Ca un router, claustrumul coordonează aceste rețele pentru a lucra împreună pentru a îndeplini numeroasele sarcini diferite solicitante din punct de vedere cognitiv pe care le îndeplinim moment de moment în viața de zi cu zi.

Este important să înțelegem modul în care creierul formează și coordonează aceste rețele în cortex prin claustru, deoarece rețelele dezorganizate sunt o caracteristică tipică a multor boli precum dependența, Alzheimer și schizofrenia. Această descoperire poate duce la terapii mai bune pentru a aborda disfuncția cognitivă în aceste boli.

„Creierul este cel mai complex sistem din universul cunoscut. Aceste progrese teoretice bazate pe date sunt cele care avansează cunoștințele noastre pentru a valorifica această complexitate pentru a îmbunătăți viața umană”. a spus Brian Mathur, PhD, profesor asociat de farmacologie la UMSOM. „Fiind cea mai interconectată structură din creier, claustrul este o fereastră către misterul creierului, mintea.”

Noile lor descoperiri și ipoteze au fost publicate în Trends In Cognitive Sciences pe 30 septembrie 2022.

Pentru a identifica rolul precis al claustrului, dr. Mathur și colegii săi au efectuat o serie de experimente pe animale și oameni. Un experiment a folosit abordări moderne de neuroștiință pentru a elimina claustrum la șoarecii treji. Acești șoareci nu și-au pierdut cunoștința și au continuat să alerge normal. O lovitură pentru teoria lui Crick!

Carte electronică pentru neuroștiințe

Compilare a celor mai bune interviuri, articole și știri din ultimul an. Descărcați o copie gratuită

Apoi, cercetătorii au dat șoarecilor o sarcină cognitivă ușoară sau dificilă și au comparat modul în care au răspuns atunci când claustrul a fost oprit. În mod normal, un mouse poate îndeplini atât sarcinile ușoare, cât și cele dificile. Dar când cercetătorii au oprit claustrumul, șoarecii nu au mai putut îndeplini sarcina dificilă.

Dr. Întrebându-se dacă această descoperire are vreo relevanță pentru oameni, Mathur a colaborat cu colegii David Seminowicz, PhD, profesor de științe neuronale și durere la UM School of Dentistry, și Fred Barrett, PhD, profesor asociat de psihiatrie și științe comportamentale la Johns Hopkins University School of Medicine. Cei trei au organizat un studiu de cercetare în care au efectuat scanări RMN funcționale ale creierului pe voluntari sănătoși care erau angajați fie în sarcini mentale simple, fie complicate. Cercetătorii au observat că claustrul ei „s-a aprins” doar atunci când îndeplinește versiunea dificilă a sarcinii. Acest eveniment a coincis cu activarea unei rețele în cortex implicată în performanța cognitivă optimă. Loviți doi împotriva teoriei conștiinței lui Crick!

Dr. Mathur a spus că a treia lovitură va fi atunci când experimente suplimentare susțin teoria funcției claustrului. Făcând acest lucru, Dr. Mathur și colegii săi doresc acum să înțeleagă cum învață claustrul și se adaptează pentru a orchestra rețelele din cortex pentru a sprijini cunoașterea.

Înțelegerea modului în care creierul formează și coordonează în mod flexibil aceste rețele -; prin claustru -; este important pentru tratarea declinului cognitiv care apare în dependență, boala Alzheimer și schizofrenie.

Mark T. Gladwin, MD, vicepreședinte pentru afaceri medicale la Universitatea din Maryland, Baltimore, și John Z. și Akiko K. Bowers Distinguished Profesor și Decan al UMSOM

Dr. Mathur a adăugat: „Ipoteza noastră ne oferă un cadru conceptual atât de necesar pentru a dezvolta noi strategii terapeutice.”

Sursă:

Facultatea de Medicină de la Universitatea din Maryland

Referinţă:

Madden, MB și colab. (2022) Un rol pentru claustrul în controlul cognitiv. Tendințe în științe cognitive. doi.org/10.1016/j.tics.2022.09.006.

.