Studija o štakorima otkriva kako je mentalno ponavljanje prošlih iskustava presudno za učenje
Mentalno ponavljanje prošlih iskustava u budnom stanju ključno je za donošenje informiranih izbora, predlaže novo istraživanje na štakorima.
Financirani od strane Nacionalnog instituta za zdravstvo, istraživači su blokirali učenje i djelovanje na prošla iskustva selektivnim potiskivanjem ponavljanja, kodiranog kao dijelovi sekunde naleta neuronske aktivnosti u memorijskim čvorištima štakora koji su izvodili zadatak labirinta.
"Čini se da su ti naleti poput mreškanja električne aktivnosti u hipokampusu koji nam omogućuju da razmišljamo o budućim mogućnostima na temelju prošlih iskustava i odlučujemo što ćemo učiniti", rekla je Loren Frank, doktorica Sveučilišta u Kaliforniji, San Francisco, koji je primijetio da su "slični obrasci aktivnosti hipokampusa otkriveni kod ljudi tijekom sličnih situacija."
Frank i njegovi kolege otkrili su u prethodnim studijama da se aktivnost poput ritmičnog mreškanja u hipokampusu poklapala s mentalnom ponovnom igrom prošlih iskustava tijekom zatišja u aktivnosti štakora. Poznato je da isti signal tijekom spavanja pomaže konsolidaciji sjećanja, pa su istraživači pretpostavili da su ta budna stanja mreškanja potrebna za donošenje odluka vođenih pamćenjem.
Da bi to testirali u trenutnoj studiji, selektivno su suzbijali aktivnost mreškanja bez ometanja drugih funkcija, dok su pratili bilo kakve učinke na performanse životinja u zadatku labirinta.
Istraživači su otkrili da se pojedini neuroni u određenim područjima hipokampusa povezuju s određenim mjestom. Stanice smještaju vatru kad je životinja na tom mjestu ili - ispada - samo mentalno ponavlja iskustvo boravka na tom mjestu.
U najnovijem eksperimentu, štakor se trebao sjetiti koji je od dva vanjska kraka labirinta u obliku slova W već posjetio i izmjenjivati ih, posjećujući suprotni krak nakon prvog posjeta središnjem kraku, kako bi zaradio nagradu. Aktivnost mreškanja događa se kada su štakori neaktivni tijekom pauza između pokusa, rekli su istraživači.
Stavite stanice povezane s vatrom labirinta u brzom slijedu i sinkronizirano s ostalim neuronima u susjedstvu. Na istom mjestu stanice pucaju u istom slijedu kao i kad je štakor prvi put prošao labirintom, što sugerira da štakor mentalno ponavlja prethodno iskustvo, ali na mnogo bržoj vremenskoj skali, rekli su istraživači.
Automatski sustav povratne sprege isključio je pucanje stanica, blagom električnom stimulacijom, kad god bi otkrio aktivnost mreškanja, što je također spriječilo ponovnu reprodukciju memorije labirinta. Bez koristi od mentalnog ponavljanja, izvedba štakora na zadatku labirinta pogoršala se, izvješćuju istraživači.
Oštećenje je bilo u prostornom radnom pamćenju životinja - u njihovoj sposobnosti da neposredna i ranija prošla iskustva povežu s nagradom. Ova sposobnost bila je potrebna za ispravno odlučivanje koju vanjsku ruku posjetiti nakon izlaska iz središnje ruke tijekom izlaznih ispitivanja, objasnio je Frank.
Istraživači predlažu da ponovljena reprodukcija u hipokampusu pruža informacije o prošlim mjestima i budućim opcijama izvršnog središta mozga, prefrontalnog korteksa, koji uči pravilo alternacije i primjenjuje ga na vođenje ponašanja.
Iako ponavljanje na štakorima traje samo djelić sekunde, Frank je primijetio da se oni ne razlikuju od našeg vlastitog iskustva sjećanja, koje često komprimiraju dugotrajne događaje u vrhunce onoga što nam se dogodilo.
"Mislimo da mozak koristi te iste valove poput mreškanja za mnoge stvari", rekao je. "Koristi ih za pronalaženje uspomena, istraživanje mogućnosti - sanjarenje - i za jačanje sjećanja."
Izvor: Nacionalni zavodi za zdravlje
