Зерттеу жұмыс жадысын префронтал бөртпен және допаминмен басқарады

 

Желтоқсан 18, 2012

Адамның ақыл-ойының бірегей ерекшеліктерінің бірі - жағдайлардың өзгеруі және жаңа ақпарат пайда болғандықтан, оның мақсаттары мен басымдықтарын басымдылығы. Бұл жоспарланған круизді жойған кезде орын алады, себебі сіздің бұзылған машинаңызды жөндеуге ақша керек немесе таңертеңгі жүгіруді тоқтатқан кезде ұялы телефоныңыз қалтаңызда қоңырау шалады.

Ішінде жаңа зерттеу жарияланған Ұлттық ғылым академиясының еңбектері (PNAS), Принстон университетінің зерттеушілері біздің миымыздың қазіргі басымдықтарды өзгерту үшін жаңа ақпаратты қалай қолданатындығын бақылайтын механизмдерді анықтады.

Принстонның нейробизнес институтында зерттеушілер тобы (Pni) функционалды магнитті резонансты бейнелеу (fMRI) арқылы субъектілерді сканерлеуге және адам миының мақсаттарын қайдан және қалай қайтаратындығын анықтайды. Таңқаларлық емес, олар мақсаттардың ауысуы префронтальды морфта, мидың аймағында кездеседі, ол әртүрлі деңгейдегі мінез-құлықпен байланысты. Олар сондай-ақ, қуатты нейротрансмиттерді допаминнің «қуанышты химиялық» деп аталатыны осы үдерісте маңызды рөл атқаратындығын байқады.

Зиянсыз магнит импульсінің көмегімен ғалымдар ойын ойнап жатқанда, қатысушылардың префронтальді қабығында белсенділікке жол бермеді және ойынға басқа тапсырмаға ауыса алмады.

«Біз мидың бір тапсырмаға көңіл аудару қабілетіне ықпал ететін іргелі механизмді таптық, содан кейін икемді түрде басқа міндетке ауысамыз», - деп түсіндірді ол. Джонатан Коэн, PNI және университет ректоры Роберт Бендхайм мен Линн Бендхайм Томанның неврология ғылымдарының профессоры.

«Бұл жүйенің бұзылуы шизофренияда байқалған когнитивті функцияның көптеген сыни бұзылыстарының және оспессиональды-компульсивті бұзылыстың басты себебі».

Алдыңғы зерттеулер миы өз мақсаттарын немесе әрекеттерін өзгерту үшін жаңа ақпаратты пайдаланған кезде, бұл ақпарат уақытша мидың жұмысшы жадына, қысқа мерзімді жадты сақтау түріне жіберіледі деп көрсетті. Алайда әзірге ғалымдар осы ақпаратты қалай жаңартатындығын бақылайтын механизмдерді түсінбеді.

ШЕШІМ ҚАБЫЛДАУДЫҢ ПАЙДАЛАНУ ОЙЫНДАРЫН ПАЙДАЛАНУ

Зерттеудің авторымен бірге Kimberlee D'Ardenne Вирджиния Тех, сондай-ақ басқа зерттеушілер Neir Eshel, Джозеф Лука, Агата Ленартович және Лейти Нистром, Коэн мен оның командасы ойын өткізген кезде өздерінің миын сканерлеуге мүмкіндік беретін зерттеу жасады. Ойынға қатысушылар әртүрлі көрнекі белгілерге байланысты нақты түймелерді басуды талап етті. Егер олар Х әрпіне дейін А әрпінде көрсетілген болса, олардан «1» деген батырманы басу сұралды. Дегенмен, егер олар Х-нен алдында B әрпін көрген болса, онда олар «2» деп аталатын батырманы басу керек болды.

Алайда, тапсырманың бұрынғы нұсқасында, алдымен, қандай хаттардан бұрын болғанына қарамай, қатысушыларға алдымен 1 түймесін басу ұсынылды. Осылайша, екінші раундта енгізілген A және B ережесі қатысушы қандай түймені басып шығару туралы шешім қабылдау мақсатына жету үшін қолданатын «жаңа ақпарат» болды.

ФМРЗ-ны зерттеген соң, зерттеушілер оң жақ префронтальды қабықта белсенділік таныды шешім қабылдау А және В көрнекі белгілеріне негізделген екі түйменің арасында. Бұл тапсырманың қарапайым нұсқасы үшін емес.

Коэннің нәтижелері 2010-тің алдыңғы зерттеу жобасының нәтижелерін дәлелдейді, ол ми қызметінің уақытын өлшеу үшін түрлі сканерлеу әдісін қолданды.

Зерттеу барысында зерттеу тобы, сонымен бірге, жұмыс жадысын жаңартуға қатысты ми бөлімі болып табылатындығын растау үшін, қысқа магнитті импульстарды префронтальді кортекске жеткізді. Алдыңғы зерттеуде импульстік уақытты белгілеу арқылы ғалымдар дұрыс префронтальды қабықтың жадты жаңартуы керек деп ойлаған кезде дәл магнитті импульсты жеткізді. Қатысушылар A немесе B әріптерін көргеннен кейін, олар импульсты нақты 0.15 секундтан кейін жеткізсе, олар дұрыс түймені баса алмады. Осылайша, олар магнитті импульсты жадты жаңарту процесін бұзуға қолданды.

«Біз импульсті FMRI арқылы байқаған дұрыс префронтальды коротекса бөлігіне жеткізгенде және ми EEG арқылы анықталған ақпаратты жаңартқан кезде, егер мәселе A және B туралы ақпаратты сақтамаса, оның жұмысына кедергі келтіреді, - деп түсіндірді Коэн.

ДОПАМИН ҚЫЗМЕТКЕРЛЕРГЕ АРНАЛҒАН ҚЫЗМЕТКЕРЛІК

Эксперименттің соңғы бөлігінде Коэннің командасы жаңа мәліметтерді белгілеу үшін нейротрансмиттерді допаминнің жұмыс жады мен мақсаттарын жаңартуға жауапты екендігін өздерінің теориясын сынап көргісі келді, себебі ол префронтальды қабыққа енеді. Допамин - мотивация мен сыйақыны қамтитын сияқты бірнеше психикалық процестерде негізгі рөлдерді ойнайтын табиғатта кездесетін химиялық зат.

Мұны істеу үшін команда қайтадан мидың допаминдік сигналдарының көпшілігін жасайтын жауапты допаминергический ядролары - мамандандырылған жүйке жасушалары бар тығыз қоныстанған ортаңғы ағашы деп аталатын аймақты сканерлеу үшін фМРИ-ды қайта пайдаланды. Зерттеушілер осы допаминді шығаратын жүйке жасушаларының белсенділігін қадағалап, қатысушылар осы тапсырмаларды орындай отырып, осы облыстарда және префронтальдың оң жақ бөлігінде мидың белсенділігі арасындағы маңызды корреляцияны тапты.

«Допаминнің сигналдары біздің еріктілердің мінез-құлқы мен олардың миының префронтальдік қабығының әрекеттерімен байланысты болды», - деп түсіндірді Коэн.

«Бұл тұжырымдар таблицасы допаминергиялық ядролардың префронтальды кортекстің мінез-құлықты жаңартуға қатысты ақпаратты ұстап тұруға мүмкіндік беретініне сенімді дәлел болып табылады, бірақ ол ақпарат жоқ».

Браун университетінің профессоры Дэвид Бедр, когнитивтік, лингвистикалық және психологиялық ғылымдар саласындағы маман, Коэн командасының жұмысы мидың жұмысшы жадысын қалай жаңартатынын түсіну үшін ғылымға үлкен қадам жасайды деп санайды.