Studie visar en direkt koppling mellan vagusnerven och hjärnans inlärningscentra

Studie visar en direkt koppling mellan vagusnerven och hjärnans inlärningscentra

Forskare vid University of Colorado Anschutz Medical Campus har visat ett direkt samband mellan vagusnervstimulering och dess koppling till hjärnans lärcentra. Upptäckten kan leda till behandlingar som förbättrar kognitiv retention i både friska och skadade nervsystem.

Studien publicerades förra veckan i tidskriften Neuron.

Vi drog slutsatsen att det finns ett direkt samband mellan vagusnerven, det kolinerga systemet som reglerar vissa aspekter av hjärnans funktion, och motoriska cortexneuroner, som är viktiga för att lära sig nya färdigheter. Detta kan ge hopp till patienter med en mängd olika motoriska och kognitiva funktionsnedsättningar och en dag hjälpa friska människor att lära sig nya färdigheter snabbare."

Cristin Welle, PhD, seniorförfattare till artikeln och biträdande forskningschef inom avdelningen för neurokirurgi vid University of Colorado School of Medicine

Forskare lärde friska möss en uppgift som vanligtvis är svår att se om den kan bidra till att förbättra inlärningen. De upptäckte att stimulering av vagusnerven under processen hjälpte dem att lära sig uppgiften mycket snabbare och uppnå högre prestationsnivåer. Detta visade att vagusnervstimulering kan öka inlärningen i ett friskt nervsystem.

Vagusnerven är avgörande eftersom den reglerar inre organfunktioner som matsmältning, hjärtfrekvens och andning. Det hjälper också till att kontrollera reflexer som hosta, svälja och nysningar.

Studien visade också ett direkt samband mellan vagusnerven och det kolinerga systemet, vilket är väsentligt för inlärning och uppmärksamhet. Varje gång vagusnerven stimulerades kunde forskarna observera hur nervcellerna som styr inlärningen inom det kolinerga systemet aktiverades. Skador på detta system har kopplats till Alzheimers sjukdom, Parkinsons sjukdom och andra motoriska och kognitiva störningar. Nu när denna koppling har etablerats i friska nervsystem, säger Welle att det kan leda till bättre behandlingsalternativ för dem vars system har skadats.

"Idén om att kunna försätta hjärnan i ett tillstånd där den kan lära sig nya saker är viktig för alla störningar som har motoriska eller kognitiva funktionsnedsättningar", sa hon. "Vår förhoppning är att vagusnervstimulering kan kombineras med pågående rehabilitering för patienter som återhämtar sig från en stroke, traumatisk hjärnskada, PTSD eller en rad andra tillstånd."

Utöver studien har Welle och hennes team ansökt om ett bidrag som skulle göra det möjligt för dem att använda en icke-invasiv vagusnervstimuleringsanordning för att behandla patienter med multipel skleros som har utvecklat rörelseunderskott. Hon hoppas också att den här enheten kan hjälpa friska människor att lära sig nya färdigheter snabbare.

"Jag tror att det finns en enorm outnyttjad potential för att använda vagusnervstimulering för att hjälpa hjärnan att läka sig själv," sa hon. "Genom att studera det ytterligare kan vi i slutändan optimera patientens återhämtning och öppna nya dörrar för lärande."

Källa:

University of Colorado Anschutz Medical Campus

Hänvisning:

Bowles, S., et al. (2022) Vagusnervstimulering driver selektiv kretsmodulering genom kolinerg förbättring. Neuron. doi.org/10.1016/j.neuron.2022.06.017.