Raziskave kažejo, da se klavstrum možganov obnaša bolj kot hitri internetni usmerjevalnik

Raziskave kažejo, da se klavstrum možganov obnaša bolj kot hitri internetni usmerjevalnik

Pod zunanjo, nagubano skorjo možganov je skrito globoko skrivnostno področje, znano kot klavstrum. Že dolgo je znano, da ta regija izmenjuje signale z večjim delom korteksa, ki je odgovoren za višje in kompleksno sklepanje. Zaradi obsežnih povezav klavstruma je legendarni znanstvenik dr. Francis Crick, znan kot odkrivalec DNK, leta 2005 prvič domneval, da je klavstrum sedež zavesti. Z drugimi besedami, predel možganov, ki omogoča zavedanje sveta in sebe.

Vendar pa raziskovalci na Medicinski fakulteti Univerze v Marylandu zdaj verjamejo, da se je Crick morda motil: razvili so novo teorijo -; zgrajeno na podatkih -; da se klavstrum obnaša bolj kot hitri internetni usmerjevalnik, ki sprejema izvršne ukaze iz "šefovih" področij možganske skorje, ki oblikujejo kompleksne misli za ustvarjanje "mrež" v skorji. Tako kot usmerjevalnik klavstrum usklajuje ta omrežja, da skupaj delujejo pri izpolnjevanju številnih različnih kognitivno zahtevnih nalog, ki jih izvajamo iz trenutka v trenutek v vsakdanjem življenju.

Pomembno je razumeti, kako možgani tvorijo in usklajujejo ta omrežja v skorji skozi klavstrum, saj so neorganizirana omrežja tipična značilnost številnih bolezni, kot so zasvojenost, Alzheimerjeva bolezen in shizofrenija. Ta ugotovitev lahko vodi do boljših terapij za obravnavo kognitivne disfunkcije pri teh boleznih.

"Možgani so najbolj zapleten sistem v znanem vesolju. Ti teoretični napredki, ki temeljijo na podatkih, izboljšujejo naše znanje, da izkoristimo to kompleksnost za izboljšanje človeškega življenja." je dejal dr. Brian Mathur, izredni profesor farmakologije na UMSOM. "Klavstrum je kot najbolj medsebojno povezana struktura v možganih okno v skrivnost možganov, uma."

Njihove nove ugotovitve in hipoteze so bile objavljene v Trendi v kognitivnih znanostih 30. septembra 2022.

Da bi ugotovili natančno vlogo klaustruma, je dr. Mathur in njegovi kolegi so izvedli vrsto poskusov na živalih in ljudeh. En poskus je uporabil sodobne nevroznanstvene pristope za odpravo klavstruma pri budnih miših. Te miši niso izgubile zavesti in so še naprej normalno tekle. Udarec Crickovi teoriji!

E-knjiga o nevroznanosti

Zbirka najboljših intervjujev, člankov in novic zadnjega leta. Prenesite brezplačno kopijo

Nato so raziskovalci mišem dali kognitivno lahko ali težko nalogo in primerjali, kako so se odzvale, ko je bil klavstrum izklopljen. Običajno lahko miška opravlja tako lahke kot težke naloge. Toda ko so raziskovalci klavstrum izklopili, miši niso mogle več opravljati težke naloge.

Dr. Spraševal se je, ali ima ta ugotovitev kakršen koli pomen za ljudi, Mathur je sodeloval s kolegoma Davidom Seminowiczem, doktorjem znanosti, profesorjem nevralnih in bolečinskih znanosti na Stomatološki fakulteti UM, in Fredom Barrettom, doktorjem znanosti, izrednim profesorjem psihiatrije in vedenjskih znanosti na Medicinski fakulteti Univerze Johns Hopkins. Trije so organizirali raziskovalno študijo, v kateri so izvedli funkcionalno MRI slikanje možganov na zdravih prostovoljcih, ki so se ukvarjali s preprostimi ali zapletenimi mentalnimi nalogami. Raziskovalci so opazili, da se je njen klavstrum »zasvetil« le pri opravljanju težke različice naloge. Ta dogodek je sovpadel z aktivacijo mreže v korteksu, ki je vključena v optimalno kognitivno delovanje. Dva udarca proti Crickovi teoriji zavesti!

Dr. Mathur je dejal, da bo tretji udarec, ko bodo dodatni poskusi podprli njihovo teorijo o delovanju klaustruma. Pri tem dr. Mathur in njegovi kolegi zdaj želijo razumeti, kako se klavstrum uči in prilagaja orkestriranju omrežij v možganski skorji za podporo kognicije.

Razumevanje, kako možgani prožno oblikujejo in usklajujejo ta omrežja -; skozi klavstrum -; je pomemben za zdravljenje kognitivnega upada, ki se pojavi pri zasvojenosti, Alzheimerjevi bolezni in shizofreniji.

Mark T. Gladwin, dr. med., podpredsednik za medicinske zadeve na Univerzi Maryland v Baltimoru ter John Z. in Akiko K. Bowers, ugledna profesorja in dekanja UMSOM

Dr. Mathur je dodal: "Naša hipoteza nam zagotavlja prepotreben konceptualni okvir za razvoj novih terapevtskih strategij."

Vir:

Medicinska fakulteta Univerze v Marylandu

Referenca:

Madden, MB et al. (2022) Vloga klavstruma pri kognitivnem nadzoru. Trendi v kognitivnih znanostih. doi.org/10.1016/j.tics.2022.09.006.

.