Повторювані вправи покращують робочу пам’ять, змінюють мозкові шляхи
Останній перегляд: 14.06.2024
Весь контент iLive перевіряється медичними експертами, щоб забезпечити максимально можливу точність і відповідність фактам.
У нас є строгі правила щодо вибору джерел інформації та ми посилаємося тільки на авторитетні сайти, академічні дослідницькі інститути і, по можливості, доведені медичні дослідження. Зверніть увагу, що цифри в дужках ([1], [2] і т. д.) є інтерактивними посиланнями на такі дослідження.
Якщо ви вважаєте, що який-небудь з наших матеріалів є неточним, застарілим або іншим чином сумнівним, виберіть його і натисніть Ctrl + Enter.
Нове дослідження, проведене UCLA Health, виявило, що повторна практика не тільки допомагає покращити навички, але й призводить до значних змін у шляхах пам’яті мозку.
Дослідження, опубліковане в Nature і проведене у співпраці з Університетом Рокфеллера, намагалося виявити, як здатність мозку зберігати й обробляти інформацію, відома як робоча пам’ять, покращується під час навчання.
Щоб перевірити це, дослідники попросили мишей визначити та запам’ятати послідовність запахів протягом двох тижнів. Дослідники відстежували нейронну активність у тварин під час виконання завдання, використовуючи новий спеціально виготовлений мікроскоп для зображення клітинної активності до 73 000 нейронів одночасно в корі головного мозку.
Дослідження виявило трансформації в схемах робочої пам’яті, розташованих у вторинній моторній корі, коли миші повторювали завдання з часом. Коли миші вперше почали вивчати завдання, представлення пам’яті були нестабільними. Однак після повторного виконання завдання моделі пам’яті почали стабілізуватися або «кристалізуватися», – сказав провідний автор дослідження та невролог охорони здоров’я UCLA д-р Пейман Голшані.
Вплив оптогенетичного гальмування на продуктивність робочої пам’яті (WM).
a. Експериментальна установка.
b. Типи випробувань у завданні WM із затримкою асоціації; облизування оцінювали протягом 3-секундного періоду вибору, з позначеними раннім і пізнім періодами затримки.
в. Прогрес навчання протягом восьми сесій, виміряний відсотком правильних відповідей.
d. Приклад тренінгу з позначеними лайками.
д. Вплив фотоінгібіції на виконання завдання в різні періоди (четверта секунда періоду затримки, P = 0,009; п’ята секунда періоду затримки, P = 0,005; другий запах, P = 0,0004; перша секунда періоду вибору, P = 0,0001). Статистичний аналіз проводили за допомогою парних t-тестів.
f. Фотоінгібування М2 в останні 2 секунди періоду затримки протягом перших 7 днів навчання погіршує виконання завдання. N = 4 (миші з експресією stGtACR2) і n = 4 (миші з експресією mCherry). Значення P, визначені за допомогою t-тестів двох вибірок для сеансів 1–10, були такими: P1 = 0,8425, P2 = 0,4610, P3 = 0,6904, P4 = 0,0724, P5 = 0,0463, P6 = 0,0146, P7 = 0,0161, P8 = 0,7065, P9 = 0,6530 і P10 = 0,7955. Для c, e і f дані представлені як середнє ± середнє значення. NS, незначний; *P ≤ 0,05, **P ≤ 0,01, ***P ≤ 0,001, ****P ≤ 0,0001.
Джерело: Nature (2024). DOI: 10.1038/s41586-024-07425-w
«Якщо уявити, що кожен нейрон у мозку звучить як окрема нота, мелодія, яку мозок генерував під час виконання завдання, змінювалася день у день, але потім ставала все більш витонченою та схожою, коли тварини продовжували виконувати завдання. ”, – сказав Гольшані.
Ці зміни дають зрозуміти, чому продуктивність стає точнішою та автоматичною після багаторазової практики.
«Це відкриття не тільки покращує наше розуміння навчання та пам’яті, але також має наслідки для вирішення проблем, пов’язаних із погіршенням пам’яті», — сказав Гольшані.
Робота була виконана доктором Арашем Беллафардом, науковцем проекту Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі, у тісній співпраці з групою доктора Аліпаші Вазірі з Університету Рокфеллера.