Undersøgelse viser en direkte forbindelse mellem vagusnerven og hjernens læringscentre

Undersøgelse viser en direkte forbindelse mellem vagusnerven og hjernens læringscentre

Forskere ved University of Colorado Anschutz Medical Campus har påvist en direkte sammenhæng mellem vagusnervestimulering og dens forbindelse til hjernens læringscentre. Opdagelsen kan føre til behandlinger, der forbedrer kognitiv retention i både raske og skadede nervesystemer.

Undersøgelsen blev offentliggjort i sidste uge i tidsskriftet Neuron.

Vi konkluderede, at der er en direkte forbindelse mellem vagusnerven, det kolinerge system, der regulerer visse aspekter af hjernefunktionen, og motoriske cortex-neuroner, som er afgørende for at lære nye færdigheder. Dette kunne give håb til patienter med en række forskellige motoriske og kognitive svækkelser og en dag hjælpe raske mennesker med at lære nye færdigheder hurtigere."

Cristin Welle, PhD, seniorforfatter af artiklen og associeret forskningsleder i afdelingen for neurokirurgi ved University of Colorado School of Medicine

Forskere lærte raske mus en opgave, som det normalt er svært at se, om det kunne hjælpe med at forbedre indlæringen. De opdagede, at stimulering af vagusnerven under processen hjalp dem med at lære opgaven meget hurtigere og opnå højere præstationsniveauer. Dette viste, at vagusnervestimulering kan øge indlæringen i et sundt nervesystem.

Vagusnerven er afgørende, fordi den regulerer indre organfunktioner såsom fordøjelse, puls og vejrtrækning. Det hjælper også med at kontrollere reflekser som hoste, synke og nysen.

Undersøgelsen viste også en direkte forbindelse mellem vagusnerven og det kolinerge system, som er afgørende for indlæring og opmærksomhed. Hver gang vagusnerven blev stimuleret, var forskerne i stand til at observere, hvordan de neuroner, der styrer læring i det kolinerge system, blev aktiveret. Skader på dette system er blevet forbundet med Alzheimers sygdom, Parkinsons sygdom og andre motoriske og kognitive lidelser. Nu hvor denne forbindelse er blevet etableret i sunde nervesystemer, siger Welle, at det kan føre til bedre behandlingsmuligheder for dem, hvis systemer er blevet beskadiget.

"Ideen om at være i stand til at sætte hjernen i en tilstand, hvor den kan lære nye ting, er vigtig for enhver lidelse, der har motoriske eller kognitive svækkelser," sagde hun. "Vores håb er, at vagusnervestimulering kan kombineres med løbende rehabilitering for patienter, der kommer sig efter et slagtilfælde, traumatisk hjerneskade, PTSD eller en række andre tilstande."

Ud over undersøgelsen har Welle og hendes team ansøgt om et tilskud, der ville give dem mulighed for at bruge en ikke-invasiv vagusnervestimuleringsanordning til at behandle patienter med multipel sklerose, som har udviklet bevægelsesunderskud. Hun håber også, at denne enhed kan hjælpe raske mennesker med at lære nye færdigheder hurtigere.

"Jeg tror, ​​der er et enormt uudnyttet potentiale for at bruge vagusnervestimulering til at hjælpe hjernen med at helbrede sig selv," sagde hun. "Ved at studere det yderligere kan vi i sidste ende optimere patientens restitution og åbne nye døre for læring."

Kilde:

University of Colorado Anschutz Medical Campus

Reference:

Bowles, S., et al. (2022) Vagus nervestimulation driver selektiv kredsløbsmodulation gennem kolinerg forbedring. Neuron. doi.org/10.1016/j.neuron.2022.06.017.