Septembro 18, 2017
Noradrenaline estas hormono kaj neurotransmisilo, kiu pretigas niajn korpojn kaj menson por agado. En la korpo, ĉi tio inkluzivas funkciojn de la simpatia nerva sistemo kiel kreskanta korpa ritmo, sangopremo kaj sango-fluo al muskoloj. En la cerbo, noradrenaline helpas nin resti atentaj kaj fokusi nian atenton, sed ankaŭ gravas por emocia lernado, precipe kiam ĝi rilatas al timo kaj maltrankvilo. Kvankam sciencistoj delonge pensas, ke ĉiuj noradrenergiaj neŭronoj en la locus coeruleus sendu la samajn signalojn al la resto de la cerbo tra ununura homogena loĝantaro ĉeloj, io ne aliĝis al la teamo ĉe RIKEN.
Kiel klarigas la estro de la teamo Joshua Johansen, "la locus coeruleus funkcias en multaj kondutoj, inkluzive emocia lernado kaj kogna kaj konduta fleksebleco. Ni scivolis, kiel homogena sistemo povus reguligi ĉi tiujn ŝajne kontraŭajn aspektojn de konduto. Surprize la respondo estis, ke la sistemo ne estas homogena. "
La teamo atingis ĉi tiun konkludon per ekzamenado de du specoj de lernado. La unua estis timo lerni, en kiu besto lernas asocii sonon kun timema evento. Ĉi tiu tipo de lernado estas konata, ke implikas kreskojn de noradrenalino en parto de la cerbo nomata amigdala. La dua estis estingo de timo-lernado, en kiu la asocio inter la sono kaj la okazaĵo estas malklarigita per ripetado de la sono sen la timema evento. Ĉi tiu tipo de fleksebla lernado implikas kreskojn de noradrenalino en parto de la cerbo nomata la korto prefrontal medial.
Eksperimentoj montris, ke dum timo-lernado, plej multaj noradrenergiaj neŭronoj estis aktivigitaj de la intensa aversiva situacio. Tamen, ĉar timaj respondoj ŝanĝiĝis dum estingo, unu grupo de neŭronoj de locus coeruleus aktivis frue dum lernado kiam timaj reagoj ankoraŭ estis altaj, dum alia grupo komencis respondi ĉar la asocio estis neeldonita kaj la emociaj reagoj estis subpremitaj.
Pliaj eksperimentoj malkaŝis, ke la noradrenergiaj ĉelaj grupoj aktivaj dum timemaj ŝtatoj sendis projekciojn al la amigdala, dum la grupo aktiva dum formorto projekciis al la media prefrontal-kortekso.
La funkcioj de ĉi tiuj du apartaj projekcioj fariĝis klaraj, kiam la teamo uzis optogenetikon por malhelpi unu aŭ la alian dum la malsamaj lernaj statoj. Malhelpi la projekcion al la amigdala dum lernado de timo malhelpis bestojn asocii la sonon kun la timema okazaĵo, dum malhelpo de ĝi dum estingo faciligis revenon al normala, fleksebla konduto. Kontraŭe, malhelpi la antaŭfrostan projekcion havis neniun efikon al timo-lernado, sed anstataŭe reduktis formortadon, rezultigante bestojn, kiuj daŭre kondutis kvazaŭ timigitaj de la sono, kvankam ĝi ne plu antaŭdiris la timigan eventon.
"Kvankam ĉiuj noradrenergiaj ĉeloj forte reagis dum intensa timo-lernado, ni trovis, ke dum formortado, kiam emociaj respondoj devas esti subpremitaj, pli malgrandaj populacioj de noradrenalinoj estas engaĝitaj ĉe malsamaj tempopunktoj," rilatis Johansen. "Specife, aktivigo ŝanĝiĝas de ĉeloj projektantaj amigdalon, kiuj provas subteni timaj respondoj, al la prefrontalaj kortekso projekciaj ĉeloj, kiuj gravas por superregado de ĉi tiuj emociaj respondoj. Jen kio ebligas ŝanĝon de refleksivo emociaj respondoj al normala, fleksebla konduto. "
Ĉar drogoj celantaj la noradrenalinan sistemon nuntempe disvolviĝas por kuracado de maltrankvilaj malordoj, ĉi tiuj trovoj povus efiki sur estonta drogo malkovro.
"Komprenante la detalajn cirkvitojn sub la lernado de timo kaj sekureca lernado," diras Johansen, "nia studo sugestas tion noradrenalinaTerapiaj alproksimiĝoj profitus el pli specifa celado kaj diferenca reguligo de ĉi tiuj por-timaj kaj kontraŭ-timaj loĝantaroj de noradrenergiaj ĉeloj. "
La laboratorio nun ekzamenas la molekulajn diferencojn inter ĉi tiuj malsamaj ĉelaj populacioj en la espero de disvolvi pli bonajn drogajn traktadojn por maltrankvilaj malordoj.
Esploru plue: Plenkreskaj cerboj produktas novajn ĉelojn en antaŭe ne malkovrita areo
Pli da informoj: Modula organizado de la cerba noradrenalina sistemo kunordigas kontraŭajn lernajn statojn, naturo Neŭroscienco (2017). DOI: 10.1038 / nn.4642
;