Naujausi neurologijos tyrimai tiria, kaip kai kurių nervų, ypač klajoklio, stimuliavimas naudojant elektrinius impulsus veikia žinduolių smegenų nervinį aktyvumą. Yra žinoma, kad klajoklis nervas, ilgiausias kaukolės nervas žmogaus kūne, atlieka pagrindinį vaidmenį reguliuojant širdies ritmą, virškinimą, stresą ir kitus fiziologinius procesus.
Kai kurios išvados rodo, kad klajoklio nervo stimuliavimas gali sustiprinti smegenų plastiškumą, ty jų gebėjimą persitvarkyti po patirtų išgyvenimų. Tai savo ruožtu galėtų palengvinti suvokimo mokymąsi – procesą, kurio metu žmonės ir kiti gyvūnai geriau skiria ir interpretuoja skirtingus jutimo įvestis.
Niujorko universiteto medicinos mokyklos mokslininkai toliau nagrinėjo klajoklio nervo stimuliacijos (VNS) poveikį pelių nervų veiklai ir suvokimo mokymuisi. Jų išvados, paskelbtos m Gamtos neuromokslairodo, kad klajoklio nervo stimuliavimas pagerina pelių gebėjimą atlikti suvokimo mokymosi užduotį, aktyvinant centrinę cholinerginę sistemą.
„Maždaug prieš 10 metų daug žmonių čia, JAV, jaudinosi dėl VNS potencialo skatinti neuroplastiškumą, pagerinti atsigavimo rezultatus po neurologinių pažeidimų ar net pagerinti normalių smegenų veiklą“, – vienas iš autorių Robert C. Froemke. laikraštį, sakė Medical Xpress.
„Tai paskatino… dideles kolektyvines pastangas daugelyje laboratorijų, tiriant VNS ir motorinį mokymąsi įgūdžių įgijimui ir klausos suvokimo mokymuisi 2017–2021 m. Mes priklausėme komandai, kuri dirbo su pelėmis su nuostabiais įrankiais, skirtais neuroninėms grandinėms tirti, bet pelės klajoklis nervas yra labai mažas.
Norėdami atlikti eksperimentus, vertinančius VNS stimuliacijos poveikį pelių smegenų veiklai ir mokymuisi, Froemke ir jo kolegos pirmiausia turėjo sukurti naują mažytį elektrodą ir tinkamą suvokimo mokymosi užduotį. Vėliau komanda suformulavo hipotezę apie tai, kaip VNS gali sustiprinti jutiminį suvokimą (ty kas suaktyvėtų arba pasikeistų smegenyse, jei taip būtų).
„Mes mokėme peles atlikti klausos užduotį”, – paaiškino Froemke. „Jie turėjo laižyti į kairę, kai tik išgirsdavo vieną garsą (A tonas), ir laižyti į dešinę, kad gautų bet kokį kitą garsą. Jei kiti garsai buvo labai artimi A tonui, užduotis buvo sudėtinga ir jie galėjo susipainioti, tarsi iš akies. gydytojas, kai turite skaityti vis mažesnes raides akių diagramoje.
Kai pelės palaipsniui išmoko atlikti suvokimo mokymosi užduotį, tyrėjai stimuliavo jų klajoklinį nervą naudodami sukurtą elektrodą. Tuo pačiu metu jie taip pat užfiksavo aktyvumą gyvūnų klausos žievėje (dalyvauja apdorojant garsus), taip pat smegenų kamieno locus coeruleus ir bazinės priekinės smegenis, dvi sritis, susijusias su dėmesiu.
„Mes nustatėme, kad iš tikrųjų VNS galėtų padidinti mokymą ir pagerinti suvokimo diskriminaciją, viršijančią ribą, pasiekiamą vien tik treniruotėmis ir pastangomis“, – sakė Froemke. „Tačiau prireikia šiek tiek laiko, kelių savaičių kasdienių treniruočių ir stimuliavimo, kad pamatytumėte ilgalaikį pelną sunkiausiais sunkumo lygiais. Mes taip pat nustatėme nervų pokyčius, kurie palaiko šį suvokimo pagerėjimą.”
Niujorko universiteto komandos surinkti įrodymai rodo, kad pelėms VNS aktyvuoja centrinę cholinerginę sistemą – neuronų tinklą, kuris naudoja neuromediatorių acetilcholiną, kad galėtų bendrauti su kitais neuronais ir palaiko įvairias smegenų funkcijas. Nustatyta, kad šio neuroninio tinklo aktyvinimas savo ruožtu pagerina pelių našumą atliekant jų sukurtą suvokimo mokymosi užduotį.
Ateityje naujausias Froemke ir jo kolegų darbas galėtų padėti patobulinti klajoklio nervo stimuliavimo metodus, o jų sukurtą eksperimentinę užduotį kiti mokslininkai galėtų panaudoti tolesniems tyrimams tirti ryšį tarp VNS ir suvokimo mokymosi.
Kituose tyrimuose mokslininkai planuoja atlikti tolesnius eksperimentus, vertinančius VNS potencialą padidinti kochlearinių implantų veiksmingumą.
„Daugelis kurčiųjų žmonių, turinčių kochlearinius implantus, stengiasi išnaudoti prietaisą net kelis mėnesius ar metus po implantavimo, o šiuo metu nėra jokio gydymo, kuris padėtų atkurti klausą ir pagerinti funkcionalumą“, – pridūrė Froemke.
„Manome, kad ir gyvūnams, ir žmonėms, naudojantiems kochlearinius implantus, galime naudoti VNS, kad pagreitintume ir pagerintume šių nuostabių medicinos prietaisų naudojimą.