Кыска-мээ менен таанымга жаңылык, өлкө калкына жана күтүлбөгөн кесепеттерин созулган узун (2015)

Neuroscience & Biobehavioral Review

Жеткиликтүү онлайн 11 Май 2015

ойлор

  • Стимул жаңылыгы кабыл алууну жакшыртат жана жоопторду жеңилдетет.
  • Мейкиндик жаңылыгы мотивацияны жогорулатып, окууга жана эс тутумга өбөлгө түзөт.
  • кабылдоого таасири лимбикалык аймактар ​​аркылуу болушу мүмкүн.
  • Жооптордогу таасирлер кыска мөөнөттүү жана LC–NE жоопторуна байланыштуу болушу мүмкүн.
  • Окууга таасири узакка созулат жана SN/VTA жоопторуна байланыштуу.

жалпылаган

Жаңы стимулга туш болгондо, бул бир нече нейромодулятордук системаларды активдештирип, мээ реакцияларынын каскадын баштайт. Натыйжада, жаңылык таанып-билүүгө кеңири таасир этет; кабылдоону жана аракетти өркүндөтүү, мотивацияны жогорулатуу, чалгындоо жүрүм-турумун пайда кылуу жана окууга көмөктөшүү. Бул жерде биз бул пайдаларды жана алар мээде кантип пайда болоорун карап чыгабыз. Жаңылыктын мээге жана таанып-билүүгө тийгизген таасирин үч топко бөлгөн негизди сунуштайбыз.

Биринчиден, жаңылык кабылдоону убактылуу күчөтөт. Бул эффект амигдаланы активдештирүүчү жана эрте сезүү процессин өркүндөтүүчү жаңы стимулдар аркылуу ортомчулук кылуу сунушталат.

Экинчиден, жаңы стимулдар дүүлүктүрүүнү күчөтүшү мүмкүн, бул презентациядан кийин алгачкы жүздөгөн миллисекунддарда иш-аракетке кыска мөөнөттүү таасирин тийгизет. Биз бул эффекттер жаңылыкка эмес, девиацияга байланыштуу деп ырастайбыз жана аларды locus-coeruleus норадреналин системасын активдештирүү менен байланыштырабыз.

Үчүнчүдөн, мейкиндик жаңылыгы допаминергиялык мезолимбиялык системаны козгоп, гиппокампта дофаминдин бөлүнүп чыгышын шарттап, мотивацияга, сыйлыктарды иштетүүгө, окууга жана эс тутумга ондогон мүнөткө чейин узакка созулган эффекттерге ээ болушу мүмкүн.

 

ОКУУДАН үзүндүлөр

Ошентип, жаңыга болгон кызыгуу пайдалуу болушу мүмкүн, ошондой эле мүмкүн болуучу коркунучтарды аныктоо жана зыяндын алдын алуу үчүн талап кылынышы мүмкүн. Жүрүм-турумду учурдагы кырдаалга оптималдуу ыңгайлаштыруу үчүн мээ бир жагынан белгилүү сыйлык булактарын пайдалануу менен экинчи жагынан пайдалуураак натыйжаларды билдире турган жаңы объектилерди жана кырдаалдарды изилдөөнүн ортосунда соодалашууга тийиш. коркунучтун белгисиз булагы.

Жаңылык "изилдөө бонусун" (же жаңылык бонусун) алуу менен, сыйлык издөөдө чалгындоо жүрүм-турумуна түрткү берүү менен чалгындоо жүрүм-турумунун жаңылыгына өбөлгө түзүшү мүмкүн деп, окууну бекемдөөнүн эсептөө теориялары тарабынан сунушталган (Düzel et al., 2010; Kakade and Dayan, 2002). ; Knutson and Cooper, 2006). Бул идея теорияда иштелип чыккан: Допамин же NOMAD тарабынан күтүүнүн жана чалгындоонун NOvelty-related Motivation (Düzel et al., 2010). NOMAD жаңы стимулду кабыл алуу DAнын убактылуу өзгөчө фазалык жарылуусуна алып келет деп болжолдойт. жаңы стимулдун өзүн жана андан кийинки стимулдарды сактоо үчүн да пластикалык жана тоник DA деңгээлин жогорулатуу. Мындан тышкары, жаңылыкты күтүү тоник DA деңгээлинин жогорулашына алып келет. Бул тоник активдүүлүгүнүн өсүшү өз кезегинде сыйлык күтүүнү күчөтүп, чалгындоо жүрүм-турумуна өбөлгө түзөт.

Бул теориянын эмпирикалык далилдери роман стимулдары жана жаңы стимулдарды күтүү чындыгында допа-минергиялык сыйлык системасын активдештирип, сыйлыкты болжолдоо жоопторун күчөтөрүн көрсөттү (Bunzeck et al., 2012; Wittmann et al., 2007) жана жаңы мүмкүнчүлүктөрдү камсыз кылуу. натыйжасы белгилүү болгонго чейин бааланат жана мүмкүн болуучу тобокелдиктерге баа берилет (Krebs et al., 2009). Мындан тышкары, nov-elty сыйлык алуу үчүн стриатумдагы фазалык DA чыгарылышын жогорулатат (Bunzecket al., 2007; Guitart-Masip et al., 2010; Krebs et al., 2011; Lismanand Grace, 2005). Мындан тышкары, сыйлык күтүү менен шартталган VTA иши жакшыраак эпизоддук эс тутум менен байланышта экени аныкталды, бул DA чыгаруу чындап эле эстутумду жогорулатат (Murty and Adcock, 2014). Башка багытта, сыйлык жаңылыктарды кайра иштетүүнү тездетет (Bunzeck et al., 2009), бул процесс DA тарабынан башкарылат деп эсептелген, ал ошондой эле эстутумду калыбына келтирүүнү модуляциялайт (Apitz and Bunzeck, 2013; Eckart and Bunzeck, 2013; карап чыгуу үчүн дофамин менен эс тутумдун ортосундагы байланышты караңыз Shohamy and Adcock, 2010). Бирок, жаңылык менен окуунун ортосундагы байланыш башка нейромодулятордук системалар менен да байланышта болгон.

Бирок, жаңылык менен окуунун ортосундагы байланыш башка нейромодулятордук системалар менен да байланышта болгон. Тактап айтканда, NE жаңыдан келип чыккан окутуунун артыкчылыктарына, атап айтканда, адам эмес жаныбарларга тиешеси бар (Straube et al., 2003b; Sara, 2009; Harley, 2007; Madison and Nicoll, 1986). NE тиштик гируста нейрондордун козголушун жогорулатат жана узак мөөнөттүү потенциацияга өбөлгө түзөт (LTP; Kitchigina et al., 1997; Kemp and Manahan-Vaughn, 2008; Klukowski and Harley, 1994), бул механизм эскерүүлөрдүн пайда болушуна негиз болот деп эсептелген. (Cooke and Bliss, 2006).

Допаминергиялык салымдар сыяктуу окууга жаңылыктын таасиринин негизин түзүүчү бир нече нейромодулятордук системалар сунушталган (Lemon and Manahan-Vaughan, 2006; Li et al., 2003; Lisman and Grace, 2005; Roggenhofer et al., 2010; Sajikumar жана башкалар. Frey, 2004), норадренергиялык киргизүүлөр (Kitchigina et al., 1997; Straube et al., 2003a; Uzakov et al., 2005; Vankov et al., 1995). жана холинергиялык киргизүүлөр (Barry et al., 2008; Bergado et al., 2012; Hasselmo, 2007; Meeter et al., 1999). Допаминергиялык жана норадренергиялык системалар бул эффекттерди өз ара байланыштары аркылуу ишке ашыруу үчүн да сунушталган (Briand et al., 2004; Harley, 2007; Sara, 2004). Бардык үч нейротрансмиттерлер роман стимулдарга жооп катары бошотулушу белгилүү жана мээдеги пластикалык менен байланышкан.

Жаңылыктын эс тутумга тийгизген таасири үчүн NE же ACh чечүүчү мааниге ээ деп ишенүүнүн дагы бир себеби, эффекттер пайда болгон убакыт масштабы болуп саналат. ACh чыгаруунун эффекттери чыгарылгандан кийин эки секундадан кийин туу чокусуна чыгат (Hasselmo and Fehlau, 2001), ал эми NE чыгаруунун таасири кыска убакыттын масштабында таасир этиши мүмкүн.

Чынында эле, бир LTP индукциясынын жаңы чөйрөлөрүнүн таасири допаминергиялык D1 / D5 рецепторлорунун активдештирилишинен көз каранды деп ырасталган (Li et al., 2003).

Жаңылыктын мындай узак мөөнөттүү эффекттери DA башкалардын арасында Лисман жана Грейс (2005) тарабынан сунушталган эс тутум үчүн жаңылыктан келип чыккан пайдаларды модуляциялайт деген идеяга эң туура келет. Гиппокампта пластикалыкты жогорулатууда DAнын маанилүү ролу үчүн дагы башка далилдер топтолгон (Jay, 2003; Lemon and Manahan-Vaughan, 2006; Li et al., 2003; Lisman and Grace, 2005; Roggenhofer et al., 2010; Сажикумар жана Фрей, 2004). Бул табылгалар биргелешип, бир эле механизм окуу үчүн жаңылыктын артыкчылыктарынын да, геологиялык чалгындоо бонусунун да негизин түзөрүн көрсөтүп турат (Düzel et al., 2010; Blumenfeld et al., 2006; Lisman and Grace, 2005).

Жаңылыктын мээге жана жүрүм-турумга тийгизген таасирин уюштуруу үчүн негиз

Жыйынтыктап айтканда, жаңылык мээнин ар түрдүү аймактарында күчтүү жоопторду пайда кылат жана таанып-билүүнүн көптөгөн аспектилерине таасир этүүчү бир нече нейромодулятордук системаларды стимулдайт. Бул жерде биз жаңылыкка нейрофизиологиялык жооптор ар кандай убакыт масштабында ойноорун жана бул ар кандай когнитивдик процесстерге жаңылыктын таасиринин убакытындагы айырмачылыктарды түшүндүрө алат деп ырастадык. Бул жерде каралып чыккан изилдөө бул таасирлер жок дегенде үч категорияга топтолушу мүмкүн экенин көрсөтүп турат. Биринчи экөө жаңы стимулга туш болгондон кийин тез эле пайда болгон эффекттерден турат. Үчүнчүсү узакка созулган эффекттерди камтыйт.

Биринчиден, амигдала, негизинен, эмоцияны иштетүүдөгү ролу менен белгилүү, жаңылыкка да катуу жооп берет. (Zald, 2003; Blackford et al., 2010). Эмоционалдык стимулдар амигдаланы жана анын алгачкы көрүү кортикалдык аймактары менен байланышын активдештирүү аркылуу көңүл бурууну пайда кылуу аркылуу визуалдык кабыл алууну күчөтөт деп ишенишет (Vuilleumier, 2005). Жаңы стимулдар эмоционалдык стимулдар сыяктуу эле мээ схемаларын ишенимдүү активдештире алгандыктан, жаңылык ошол эле жолдор аркылуу кабылдоо процесстерин күчөтүшү мүмкүн. Фемоциянын визуалдык кабылдоодогу таасири абдан тез; бул эффекттердин так убакыт курсу азырынча белгисиз болсо да, жакшыртуулар, адатта, эмоционалдык стимул берилгенден кийин биринчи бир нече жүз миллисекунддарда пайда болот деп айтылат (Sellinger et al., 2013). Роман стимулдары кабылдоодо окшош күчөтүүчү таасирлерге ээ экени көрсөтүлдү (Schomaker and Meeter, 2012). Көп нерсе белгисиз бойдон калса да, биз көңүлдү жаңы стимулдарга багыттоо мээнин алгачкы сезүү процесстерине таасир этүүчү амигдалалардын активдешүүсүнөн келип чыгышы мүмкүн деп ырастадык.

Экинчиден, жаңы дүүлүктүргүчтөр LC (мээ сөңгөгүнүн алдыңкы мээдеги NE эксклюзивдүү берүүчү аймагы) активдештире алат, натыйжада фазалык NE чыгаруу стимул берилгенден кийин 200 мс жакын чокусуна жетет. (Aston-Jones and Cohen, 2005b; Mongeau et al., 1997). Бул LC-NE системасы ойгонуу менен байланыштуу болгон, бирок ошондой эле көбүрөөк тандалма жүрүм-туруму таасир этиши мүмкүн. Адаптивдүү пайда теориясы (Aston-Jonesand Cohen (2005a) LC дан фазалык NE чыгаруу убактылуу фильтр болуп саналат, чечим кабыл алуу процесстерин күчөтүү жана максаттуу эмес мээнин активдүүлүгүн басуу аркылуу тапшырмага тиешелүү жүрүм-турумду жеңилдетет деп ырастайт. Потенциалдуу түрдө бул механизм аркылуу тапшырманы аткарууга көмөктөшөт. Акыркы изилдөөлөр көрсөткөндөй, жаңы стимулдар чындыгында эле жоопторду жеңилдетет, бирок эффекттер башка факторлордон да көз каранды.Чындыгында, жооптордун ылдамдыгы жаңылыкка караганда четтөөлөргө жооп берип жаткандай сезилет (Шомейкер andMeeter, 2014a).Ошондой эле P3 ERP компонентинин жаңылыгы (Schomaker et al., 2014c), мүмкүн болгон жалпы механизмди сунуштайт.

Үчүнчүдөн, мезолимбиялык допаминергиялык система жаңылык менен активдештирилиши мүмкүн. Кыска мөөнөттүү LC-NE жоопунан айырмаланып, жаңыдан пайда болгон допаминергиялык жооптор бир нече мүнөттөн кийин эффективдүү болушу мүмкүн. (Li et al., 2003). Жаңылык табылгандан кийин, SN/VTAдан DA чыгарылышы гиппокамптан келген жаңылык сигналы менен ишке ашат деп эсептелет (Лисман жана Грейс, 2005). Жүрүм-турум жагынан, өзгөчө мейкиндиктин жаңылыгы жаныбарлардын эс тутумуна жакшы таасир этээри көрсөтүлдү (Davis et al., 2004; McGaugh, 2005; Uzakov et al., 2005; Straube et al., 2003b) жана адамдар (Fenker et al. , 2008; Schomaker et al., 2014b)