Circuitul cerebral care te ajută să îți găsești mașina în parcare tocmai a fost descoperit

Atunci când explorează un mediu nou, șoarecii folosesc o circuitul cerebral de distanță mare care îi determină să acorde atenție celor mai importante caracteristici ale mediului, potrivit unei noi cercetări de la UC San Francisco.

Conexiunea, care își are originea în cortexul prefrontal și se întinde până la hipocamp, oferă dovezi ale modului în care regiunile cognitive superioare ale creierului rafinează operațiunile care au loc în zone îndepărtate ale creierului.

• Capsula OSIRIS-REx a ajuns pe Pământ cu mostrele de material extraterestru
• Bacteriile modificate genetic descompun materialele plastice în apa sărată

„Acest circuit este o poartă către înțelegerea modului în care creierul îi permite cortexului prefrontal să exercite o reglare de sus în jos a altor părți ale sale”, a declarat dr. Vikaas Sohal, autor principal al studiului, publicat pe 28 aprilie 2022, în revista Cell.

„Este un tip de cale inhibitorie, cu rază lungă de acțiune, care conectează două regiuni ale creierului, care nu a fost văzută până acum”, spune dr. Sohal.

Circuitul cerebral care îți amintește unde ai parcat

Cortexul prefrontal (PFC), considerat uneori „CEO al creierului”, controlează funcțiile executive precum atenția, planificarea și luarea deciziilor. Hipocampul stochează memorie și procesează informații spațiale, ajutându-ne să navigăm în mediu, scrie Medical Xpress.

Circuitul cerebral recent descoperit facilitează capacitatea de a concentra atenția asupra a ceea ce este important în mediu și de a ignora alți stimuli senzoriali, a spus dr. Ruchi Malik, autorul principal al studiului.

„Este ca și cum PFC preia toate aceste informații senzoriale și spune ‘Hei, hipocampus, suntem aici în acest context special, așa că acordă atenție acestei informații specifice chiar acum’”, a explică Malik.

Ea dă exemplul unei parcări ca context în care PFC exercită acest tip de control de sus în jos asupra hipocampului. „Pentru a vă aminti unde ați parcat, PFC îi spunea hipocampului să acorde atenție selectivă reperelor, apoi să-și amintească și să caute acele repere când vă întoarceți”, a spus Malik.

Reglarea atenției prin inhibarea neuronilor

Unic la acest circuit este modul complex în care îndeplinește sarcina de a concentra atenția: crește și concentrează activitatea în microcircuite specifice ale hipocampului prin oprirea semnalelor care altfel ar reduce aceste microcircuite.

Rezultatul este un semnal foarte clar de la PFC care îi spune hipocampului de ce anume să se ocupe și un mijloc extrem de abil de a regla acest mesaj pe măsură ce împrejurimile se schimbă.

Experimentul pe șoareci

Echipa a demonstrat acest lucru punând șoareci într-o arenă mică timp de 10 minute, unde erau câteva obiecte mici. În timp ce explorau arena, șoarecii inspectau obiectele timp de un minut sau două, apoi mergeau mai departe. Privind activitatea din creierul șoarecilor, cercetătorii au văzut că semnalele dintre cele două regiuni ale creierului sunt sincronizate.

Atunci când un șoarece a trecut din nou pe lângă acel obiect, cercetătorii au putut vedea că semnalele din hipocamp au fost rafinate și îmbunătățite.

„A avut loc acest dialog; hipocampul cartografia locațiile obiectelor din spațiu, iar PFC-ul instruia hipocampul cu privire la relevanța fiecărei locații”, a spus Malik.

Echipa a descoperit, de asemenea, că datele au indicat care neuroni se declanșează la un moment dat și identifică unde se afla șoarecele în acel moment, confirmând că activitatea creierului se modifică pe măsură ce șoarecele se apropie sau investighează un obiect pe care PFC l-a considerat important.

Acest lucru sugerează că pe măsură ce hipocampul cartografiază mediul, acesta devine, de asemenea, ajustat pentru a produce anumite modele de activitate neuronală atunci când cortexul prefrontal detectează că șoarecele se apropie de o țintă importantă, cum ar fi un obiect nou.

Dacă circuitul cerebral nu funcționează, poate duce la demență și ADHD

Echipa ar dori să înțeleagă mai bine rolul pe care îl poate avea acest circuit în funcția executivă și care sunt consecințele atunci când nu își poate face treaba eficient. Malik consideră că disfuncția din circuitul cerebral amintit poate sta la baza problemelor cognitive legate de atenție sau memorie, cum ar fi demența, ADHD sau tulburările psihiatrice.

Următorul lor pas către acest obiectiv este de a înțelege modul în care acest circuit afectează comportamentul, analizând modul în care funcționează în timpul activităților mai complexe, cum ar fi utilizarea informațiilor stocate în memoria de lucru pentru a decide ce cale să urmeze pentru a găsi o recompensă.

Malik crede că este probabil ca această conexiune de la partea cognitivă de ordin superior a creierului către centrul mai antic și mai universal de orientare să exercite o influență largă.

„Pentru a funcționa într-un mediu complex, pentru a merge să cauți mâncare sau recompense și apoi să te întorci, trebuie să fii capabil să fii atent la stimuli specifici și să-i aranjezi în spațiu într-un mod precis. Munca de filtrare a acestui circuit este absolut esențială”, a spus ea.

Vă recomandăm să citiți și:

Recidiva cancerului de sânge ar putea fi prezisă cu ajutorul unor filmulețe de 10 secunde

Microplastice găsite pentru prima dată în plămânii unor oameni vii. Bărbații, mai afectați decât femeile?

Un medicament comun ar putea duce la apariția de malformații congenitale

Legătura dintre moțăiala din timpul zilei și Alzheimer. Iată ce arată un nou studiu