Tyrimai rodo, kad vidurinės smegenų dopamino neuronai gali išlaikyti trumpalaikius prisiminimus

Tyrimai rodo, kad vidurinės smegenų dopamino neuronai gali išlaikyti trumpalaikius prisiminimus

Gyvensena mityba, dietos, judėjimas

Du RIKEN neurologai parodė, kad vidurinėse smegenyse esantys dopamino neuronai yra susiję su trumpalaikių prisiminimų saugojimu – anksčiau manyta, kad ši funkcija atliekama tik prefrontalinėje žievėje. Darbas publikuojamas žurnale eGyvenimas.

Seilėtekis virš šokoladinės spurgos, o paskui dantis įleidus į ją, jūsų vidurinėse smegenyse išsiskiria atlygio cheminė medžiaga dopaminas. Tai yra viena iš priežasčių, kodėl taip sunku atsispirti tokiam kaloringam patiekalui, net jei žinai, kad salotos būtų daug sveikesnis pasirinkimas.

Dopaminas yra gerai žinomas kaip pagrindinis smegenų atlygio sistemos komponentas, ir jis tai daro gyvūnams, tokiems kaip vabzdžiai. Tačiau vis dažniau pripažįstama, kad dopaminas vaidina aukštesnes žmonių ir kitų žinduolių pažinimo funkcijas (pavyzdžiui, trumpalaikę atmintį ir sprendimų priėmimą).

Ši sritis žavi Shigeyoshi Fujisawa iš RIKEN smegenų mokslo centro (CBS). „Aukštesnės pažintinės žmonių funkcijos yra viena paslaptingiausių neurologijos sričių“, – sako jis. „Konkrečiai, tai, kaip neuroniniai tinklai palaiko aukštesnes pažinimo funkcijas, yra labai intriguojantis klausimas. Man įdomu išsiaiškinti šiuos mechanizmus.”

Nustatyta, kad neuronai, išskiriantys dopaminą vidurinėje smegenų dalyje, vadinamoje ventraline tegmentine sritimi, dalyvauja trumpalaikėje atmintyje, tačiau manoma, kad jų atsakas yra per lėtas, kad būtų galima išsaugoti trumpalaikius prisiminimus.

Fujisawa ir Vasileios Glykos, taip pat iš CBS, ištyrė šį klausimą tyrinėdami peles labirinte.

„Ką vidurinės smegenų dopamino neuronai koduoja darbinės atminties metu, nebuvo žinoma“, – sako Fujisawa. „Štai kodėl mums buvo įdomu sužinoti, kaip dopaminas dalyvauja atminties kodavime atliekant darbinės atminties užduotį.

Pora įdėjo peles į praėjimą, vedantį į T formos sankryžą su rankomis į kairę ir dešinę. Jie išmokė peles susieti vaizdinį signalą kairėje su atlygiu kairėje rankoje ir atvirkščiai. Kadangi vaizdinė užuomina buvo pateikta tam tikru atstumu prieš šaką, pelės turėjo pasikliauti savo trumpalaikiais prisiminimais.

Stebint aktyvių neuronų skleidžiamą šviesą ventralinėje tegmentinėje srityje, paaiškėjo, kad skirtingi dopamino neuronų modeliai užsidega priklausomai nuo to, ar atlygis buvo kairėje ar dešinėje rankoje. Tai parodė, kad dopaminas vidurinėse smegenyse iš tiesų koduoja tam tikrą trumpalaikės atminties informaciją.

„Šis neuronų skaičiavimo tipas turėtų vykti prefrontalinėje žievėje, tačiau mes nustatėme, kad taip pat dalyvauja vidurinės smegenys“, – sako Fujisawa.

Išvados gali turėti įtakos suprasti degeneracinius neurologinius sutrikimus, tokius kaip Parkinsono liga. „Sergant Parkinsono liga vidurinių smegenų dopamino neuronai miršta, o tai sukelia judėjimo problemų“, – sako Fujisawa. „Tačiau ši būklė taip pat gali paveikti aukštesnes pažinimo funkcijas, kurios gali būti susijusios su vidurinių smegenų dopamino neuronų mirtimi.”