Dezember 18, 2012
redOrbit Staff & Wire Reports - Äert Universum Online
Ee vun den eenzegaartegen Evenementer vum mënschleche Geescht ass seng Fäegkeet d'Ziler a Prioritéite ze prioriséieren wéi d'Situatiounen änneren an nei Informatiounsaachen entstinn. Dëst passéiert wann Dir eng Plainte Cruise annuléiert, well Dir braucht e Suen fir Äre gebrootten Auto ze reparéieren oder wann Dir Äre Mueren Jock interruptéiert, well Ären Handy klickt an Är Pocket.
an engem neier Etude publizéiert Proceedings vun der National Academy of Sciences (PNAS), Fuerscher aus der Princeton University soen datt si d'Mechanismen entdeckt hunn déi kontrolléieren wéi eis Gehirer nei Informatioun benotzen fir eis existent Prioritéite ze änneren.
D'Team vu Fuerscher am Princeton's Neuroscience Institut (PNI) benotzt functional magnetic resonance imaging (fMRI) fir Sujeten ze scannen an erauszefannen a wéi a wéi de mënschlecht Gehier d'Ziler reprioritizéiert. Et wier net sécher, datt d'Ziler vun Ziler an der Préfrontal cortex, eng Regioun vum Gehir, déi bekannt ass mat enger Vielfalt vu méi héijen Verhalensmoossnamen ass. Si hunn och festgestallt, datt de staarken Neurotransmitter Dopamin - och bekannt als "Wonschmiesschemie" - bei dëser Prozedur eng kritesch Roll spillt.
Mat enger harmloser Magnéitpuls, hunn d'Wëssenschaftler d'Aktivitéit an der Préfrontal cortex vun den Participanten gestoppt, während si Spill spillen an fonnt hunn, datt se net konnten op eng aner Aufgab am Spill wiesselen.
"Mir hunn ee fundamentale Mechanismus fonnt deen d'Fähegkeet vun der Gehir erfëllt, op eng Aufgab konzentréieren an dann flexibel op eng aner Aarbecht ze wiesselen", erkläert Jonathan Cohen, Ko-Direkter vun PNI an der Universitéit Robert Bendheim a Lynn Bendheim Thoman Professor an Neurologie.
"Impairmente vun dësem System sinn zentrale kritesch Stéierungen vun der kognitiver Aarbecht wéi déi an der Schisophrenie an der Obsessive-Zwangsrekrutitéit."
Déi fréier Forschung huet sech bewisen datt wann de Gehir nie nei Informatioun ännert, fir seng Ziler oder Verhalensmodifikatiounen ze änneren, dës Informatioun zevill Zäit an de Gedächtnis Gedächtnis Gedächtnis ze schécken, eng Art vu kuerzfristeg Gedäichtungsspeicher. Bis elo hunn d'Wëssenschaftler awer net verstan datt d'Mechanismen kontrolléieren wéi dës Informatioun aktualiséiert gëtt.
UM BESTËMMTEN VUN ENGER SPIELE BESTËMMTEN
Zesumme mam Autosproduzent vum Studium Kimberlee D'Ardenne vu Virginia Tech wéi och Kollegen Neir Eshel, Joseph Luka, Agatha Lenartowicz a Leight Nystrom, Cohen a seng Equipe hunn eng Studie entwéckelt, déi hinnen d'Gehirer vun hiren Sujeten ze scannen, während se e Spill gespillt hunn. D'Spill huet d'Participanten gefuerdert spezifësch Knäpper jee no ënnerschiddlech visuell Symboler ze drécken. Wann se de Bréif A virun dem Bréif X ageholl goufen, goufen se gefrot, e Knäppchen "1" ze drécken. Allerdéngs, wann se de Buch B virun der X gesinn hunn, da mussten se e Knäppchen "2" drécken.
An enger fräier Versioun vun der Aufgab ass awer d'éischt op der 1 Knäppche gedréckt wann se X gesinn hunn egal wéi d'Bréiwer virun deems eegestänneg ass. Dofir war déi A an B-Regel, déi an der zweeter Ronn agefouert gouf, als "nei Informatioun" déi de Participant misse benotzen, fir säin Zil ze decodéieren fir ze entscheeden wat Taste dréckt.
Duerch d'Untersuchung vum fMRI dono hunn d'Fuerscher d'Aktivitéit am passéierten Cortex fonnt, wann d'Participanten d'komplexer Aufgab fäerdeg waren, eng Entscheedung ze maachen tëschent zwee Knäppercher baséiert op visuellen Augen a B. Dëst war net de Fall awer fir déi méi einfach Versioun vun der Aufgab.
Cohen seng Resultater bestaunen d'Erkenntnes vu sengem eegene fréiere Forschungsprojekt aus 2010, déi eng aner Scannmethod benotzt fir d'Timing vun der Gehirer Aktivitéit ze mellen.
An der aktueller Studie hunn d'Fuerschungsteam och kuurze magnetesche Pulsë fir de Préfrontal Cortex geliwwert, fir ze bestätegen, datt dëst e wierklech ass d'Gehirregregioun an d'Aktualiséierung vum Arbeitsgedätegt ass. Basing de Timing vum Puls vun der fréierer Studie, hunn d'Wëssenschaftler de magnetesche Puls fir de geneee Moment geliwwert, wéi se gegleeft hunn datt de richteg Préfrontal Cortex d'Erënnerung aktualiséiert. Si hunn fonnt, datt wa si d'Puls net genau 0.15 Sekonnen hunn, nodeems d'Participanten d'Briefe A oder B gesinn hunn, si konnten net déi richteg Taste drénken. Si konnten domat den magnetesche Puls benotze fir de Gedächtnis-Update-Prozess ze stéieren.
"Mir wäerte virstellen, datt wann de Puls deen an de Deel vun der richteger Préfrontal cortex observéiert gouf mat der mMRI, an de Moment wou d'Gehir d'Aktualitéit aktualiséiert, wéi d'EEG virgezeechent huet, da wier d'Thema net d'A- a B- Interfingere mat seng oder hir Leeschtung op d'Knäppchen drastesch Aufgab ", erkläert de Cohen.
DOPAMINE AS THE GATEKEEPER VUN E MEN AARBECHT
Am leschten Deel vum Experiment wollten d'Cohen hir Teure testen, datt den Neurotransmitter Dopamins responsabel ass fir d'Erfeierung vun neie Informatioune ze maachen an ze wichteg fir d'Erhéijung vum Arbeitsgedächtnis a Ziler z'erzielen, wéi se an de Préfrontal cortex agefouert gëtt. D'Dopamine ass en natierleche ville chemesche Wëssenschaftler, déi bekannt gi sinn Schlësselrollen an enger Rei vu mentale Prozesser wéi déi déi motivéieren a belounen.
Fir dat ze maachen, huet d'Team de fMRI nees benotzt fir eng Regioun ze benennen, déi den Midbrain genannt gëtt, wat denselwecht mat spezialiséierte Nervenzellen populär ass - bekannt als Dopaminergiker déi verantwortlech sinn fir d'Majoritéit vun den Dopaminsignalen vum Gehir ze produzéieren. D'Fuerscher verfolgt d'Aktivitéit vun dësen Dopamine emittierenden Nerve Zellen, während d'Participanten d'Aufgaben gemaach hunn an eng bedeitend Korrelatioun tëscht Gehiresch Aktivitéit an dëse Gebidder fonnt hunn an an der richteger Préfrontal Cortex.
"De bemierkenswäert Deel war, datt d'Dopaminsignale souwuel mat dem Verhalen vun eise Volontären a hirem Gehireraktivitéit an der Préfrontal cortex korrigéiere", erklärt Cohen.
"Dëst Konstellatioun vu Befunde stellt staark Beweise fir datt déi dopaminergeg Käre kënnen de Prefrontal-Cortex erlaaben, Informatiounen ze halen, déi relevant ass fir d'Aktualiséierung vum Verhalen, awer net d'Informatioun déi net."
De Professor David Badre vun der Brown University, e Spezialist fir kognitiv, sproochlech a psychologesch Wëssenschaften, mengt datt d'Aarbecht vum Cohen Team e grousse Schrëtt ass an der Wëssenschaft de Versuch ze verstoen, wéi eise Gehirn seng Aarbechtsgediende huet.
Obwuel hien net direkt mat der Studie involvéiert huet, huet Badre en Commentaire iwwer d'Studie geschriwwen, déi am fréien November vu PNAS publizéiert gouf. An hie sot: "Déi Mechanismen, duerch déi d'Gehirer en adaptiven Ausgläich tëscht Flexibilitéit an Stabilitéit erreechen, bleiwen d'Basis vun der aktueller Ermëttlung an der kognitiver Neurologie. Dës Resultate stellen eng Basis fir nei Ermëttlungen an den neuréileg Mechanismen vu flexiblen, zielgeriicht Verhalen. "
;
