Kaip muzikantas gali išmokti ryškiau atskirti subtilius garso aukščio skirtumus, žinduoliai gali pagerinti savo gebėjimą interpretuoti klausą, regėjimą ir kitus pojūčius. Šis procesas, vadinamas suvokimo mokymusi, gali būti sustiprintas aktyvuojant pagrindinį nervą, jungiantį smegenis su beveik kiekvienu kūno organu, rodo naujas tyrimas su pelėmis.
NYU Langone Health tyrėjų vadovaujamas tyrimas sutelktas į klajoklio nervą, kuris perduoda signalus tarp smegenų ir širdies, virškinimo sistemos ir kitų organų. Ekspertai jau seniai tyrinėjo, kaip nukreipti šį nervą švelniais elektros impulsais, kad būtų galima gydyti įvairias ligas, pradedant epilepsija ir depresija, baigiant potrauminio streso sutrikimu ir klausos sutrikimais. Tačiau tokių pastangų rezultatai buvo įvairūs, o pagrindiniai mechanizmai, galintys pagerinti klausą, iki šiol liko neaiškūs.
Straipsnis publikuojamas žurnale Gamtos neuromokslai.
Siekdama atidžiau ištirti, ar klajoklio nervo stimuliacija gali paskatinti suvokimo mokymąsi, tyrimo grupė išmokė 38 peles atskirti muzikinius tonus. Iš pradžių pagerėjo visų gyvūnų našumas, todėl laikui bėgant buvo daroma vis mažiau klaidų.
Tačiau nors tie, kuriems nebuvo suteiktas gydymas, maksimaliai išgyveno po maždaug savaitės treniruočių, graužikai, kuriems buvo suteikta nervų stimuliacija, ir toliau geriau atliko užduotį, todėl daugumoje bandymų klaidų buvo vidutiniškai 10 % mažiau nei prieš modeliavimą. Be to, šios grupės pelės padarė perpus mažiau klaidų nei jų kolegos atliekant sudėtingiausius vertinimus, kuriuose joms reikėjo atskirti labai panašius tonus.
„Mūsų išvados rodo, kad klajoklio nervo aktyvinimas treniruočių metu gali peržengti ribas, kurias gyvūnai ir galbūt net žmonės gali išmokti suvokti“, – sakė tyrimo vadovė Kathleen Martin, BS, NYU Grossmano Neurologijos instituto absolventė. Medicinos mokykla.
Antroje tyrimo dalyje tyrėjai įvertino, kaip ir kur klajoklio nervo stimuliacija veikia smegenis. Rezultatai atskleidė, kad ši technika padidina cholinerginių bazinių priekinių smegenų, dėmesio ir atminties srities, aktyvumą. Kai komanda užslopino šią sritį nervo aktyvinimo metu, graužikai negavo papildomos mokymosi naudos.
Be to, komanda parodė, kad klajoklio nervo stimuliacija padidino neuroplastiškumą – procesą, kurio metu smegenų ląstelės geriau prisitaiko prie naujų patirčių ir formuoja prisiminimus klausos žievėje, pagrindiniame smegenų klausos centre. Tai gali sukelti ilgalaikius ląstelių pokyčius, kurie leidžia naujiems įgūdžiams ištverti po treniruotės, sako Martinas.
Ji pažymi, kad taikymas į klajoklio nervą, siekiant sustiprinti klausą, anksčiau ekspertų buvo prieštaringas, o ankstesni tyrimai su gyvūnais neparodė reikšmingų patobulinimų.
Naujasis tyrimas, paskelbtas internete rugsėjo 16 d., rodo, kad metodas iš tiesų gali veikti, nors rezultatai buvo parodyti ilgiau, nei mokslininkai iš pradžių tikėjosi, teigia autoriai. Martinas priduria, kad šis delsimas iš dalies gali atsirasti dėl to, kad technikoje naudojami elektriniai impulsai gali atitraukti bandomuosius gyvūnus, kuriems gali prireikti laiko prisitaikyti prie pojūčio.
Autoriai pažymi, kad klajoklio nervo stimuliacijos naudojimas klausos gerinimui gali būti pritaikytas toli gražu ne tik siekiant maksimaliai padidinti muzikinius gebėjimus. Suvokimo mokymasis yra pagrindinis komponentas tiek norint suprasti naują kalbą, tiek prisitaikyti prie kochlearinių implantų – neuroprotezavimo priemonių, naudojamų klausos praradimui atkurti. Pažymėtina, kad pacientai dažnai užtrunka mėnesius, kol prisitaiko prie šių prietaisų, o daugelis ir toliau kovoja su pokalbiais net po daugelio metų naudojimo.
„Šie rezultatai išryškina klajoklio nervo stimuliavimo potencialą pagreitinti klausos pagerėjimą naudojant kochlearinius implantus“, – sakė vyresnysis tyrimo autorius, mokslų daktaras Robertas Froemke. „Padidinus suvokimo mokymąsi, šis metodas gali padėti implantų gavėjams lengviau bendrauti su kitais, išgirsti artėjančius automobilius ir veiksmingiau bendrauti su juos supančiu pasauliu.
Froemke, NYU Grossmano medicinos mokyklos Neurologijos ir fiziologijos katedros genetikos profesorius Skirball, sako, kad šiuo metu naudojami elektriniai stimuliatoriai, skirti aktyvuoti klajoklio nervą, yra tik kelių centimetrų skersmens ir gali būti implantuojami į ambulatorinę chirurgiją. procedūra. Kai kurie prietaisai, pavyzdžiui, naudojami migrenai palengvinti, yra dar mažiau invaziniai ir tiesiog laikomi prie kaklo odos.
Remdamiesi savo išvadomis, mokslininkai planuoja išbandyti klajoklio nervo stimuliaciją graužikams su kochleariniais implantais, kad sužinotų, ar tai pagerina jų funkciją, sako Froemke, taip pat NYU Grossmano medicinos mokyklos Otolaringologijos – galvos ir kaklo chirurgijos katedros profesorė.
Taip pat NYU Langone's Neurologijos instituto narys Froemke įspėja, kad žmonėms klajoklis nervas yra daug didesnis ir sudėtingesnis nei pelių, todėl jo stimuliavimo poveikis gali skirtis, todėl reikia atlikti tolesnius tyrimus su žmonėmis.