Matokeo ya muda mfupi na ya kudumu ya uvumbuzi, upungufu na mshangao kwenye ubongo na utambuzi (2015)

Nadharia na Ukaguzi wa Biobehavioral

Inapatikana mtandaoni 11 Mei 2015

Mambo muhimu

  • Muhtasari wa kichocheo huboresha mtazamo na husaidia majibu.
  • Uvumbuzi wa anga huongeza motisha na kukuza kujifunza na kumbukumbu.
  • Madhara kwenye mtazamo inaweza kupatanishwa na mikoa ya limbic.
  • Madhara juu ya majibu ni ya muda mfupi na yanaweza kuhusishwa na majibu ya LC-NE.
  • Madhara ya kujifunza ni ya muda mrefu na yanahusiana na majibu ya SN / VTA.

abstract

Wakati mtu atakutana na kichocheo cha riwaya hii inaweka mpororo wa majibu ya ubongo, ikiwasha mifumo kadhaa ya neuromodulatory. Kama riwaya ya matokeo ina athari anuwai kwa utambuzi; kuboresha mtazamo na hatua, kuongeza msukumo, kukuza tabia ya uchunguzi, na kukuza ujifunzaji. Hapa, tunakagua faida hizi na jinsi zinavyoweza kutokea kwenye ubongo. Tunapendekeza mfumo ambao unapanga athari za riwaya kwenye ubongo na utambuzi katika vikundi vitatu.

Kwanza, riwaya linaweza kuimarisha mtazamo kwa muda mfupi. Athari hii inapendekezwa kupatanishwa na uchochezi wa riwaya unaoamilisha amygdala na kuimarisha usindikaji mapema ya uhisi.

Pili, riwaya ya kuvutia inaweza kuongeza kuamka, na kusababisha madhara ya muda mfupi katika hatua katika mamia ya kwanza ya milliseconds baada ya kuwasilisha. Tunasema kwamba madhara haya yanahusiana na upungufu, badala ya uvumbuzi kwa kila se, na kuwaunganisha kwa kuanzishwa kwa mfumo wa norepinephrine wa locus-coeruleus.

Tatu, angalau ya anga inaweza kusababisha mfumo wa dopaminergic macholimbic, kukuza kutolewa kwa dopamine katika hippocampus, kuwa na athari za kudumu, hadi dakika kadhaa, kwa msukumo, usindikaji wa malipo, na kujifunza na kumbukumbu.

 

EXCERPTS KUTOKA KUJIFUNZA

Nia ya mpya inaweza hivyo kuwa na manufaa, na inaweza pia kuhitaji kuchunguza vitisho na kuzuia madhara. Ili kufafanua kikamilifu tabia kwa hali ya sasa ubongo unapaswa kufanya biashara kati ya kutumia vyanzo vilivyojulikana vya malipo kwa upande mmoja, na kuchunguza vitu vipya na hali nyingine ambayo inaweza kuonyesha kuwa faida nyingi hutoka, au chanzo haijulikani cha tishio.

Imependekezwa na nadharia za kompyuta za kuimarisha kujifunza kwamba uvumbuzi huweza kukuza tabia mpya ya ufuatiliaji kwa kuomba 'bonus ya utafutaji' (au bonus ya uhalisi), na kuchochea tabia ya utafutaji katika kutafuta malipo (Düzel et al., 2010; Kakade na Dayan, 2002 ; Knutson na Cooper, 2006). Dhana hii imefanywa katika nadharia: Motivation kuhusiana na Novel ya kutarajia na utafutaji na Dopamine au NOMAD (Düzel et al., 2010) .NOMAD inaonyesha kwamba kutambua matokeo ya kichocheo cha riwaya katika vipande viwili vya DA vilivyo na wakati, ambayo huongeza plastiki kwa ajili ya uhifadhi wa kichocheo cha riwaya yenyewe na ya msisitizo unaofuata, na ongezeko la viwango vya DAIC. Aidha, kutarajia tu ya riwaya ingeweza kusababisha kuongezeka kwa viwango vya DA tonic. Ongezeko hili la shughuli za tonic litaweza kuongeza tarajio la malipo na kukuza tabia ya kuchunguza.

Ushahidi wa kihistoria kwa nadharia hii umeonyesha kuwa riwaya na tamaa ya tatizo la riwaya linaweza kuamsha mfumo wa malipo ya dopa, kuimarisha majibu ya utabiri wa malipo (Bunzeck et al., 2012; Wittmann et al., 2007), na kuhakikisha fursa za riwaya ni tathmini na uwezekano wa hatari hupimwa hadi matokeo yamejulikana (Krebs et al., 2009). Zaidi ya hayo, waandishi wa mchana huongeza kutolewa kwa DA katika statum ya malipo (Bunzecket al., 2007, Guitart-Masip et al., 2010; Krebs et al., 2011; Lismanand Grace, 2005). Kwa kuongeza, shughuli za VTA zilizosababishwa na tarajio la malipo lilipatikana limehusishwa na kumbukumbu bora ya episodic, ikionyesha kuwa kutolewa kwa DA kunaweza kukuza kumbukumbu (Murty na Adcock, 2014). Kwa upande mwingine, malipo yanaweza kuharakisha usindikaji wa ubunifu (Bunzeck et al., 2009), mchakato unaoaminika kudhibitiwa na DA, ambayo pia hupunguza utendaji wa kumbukumbu ya kumbukumbu (Apitz na Bunzeck, 2013; Eckart na Bunzeck, 2013; kwenye kiungo kati ya dopamine na kumbukumbu kuona Shohamy na Adcock, 2010). Hata hivyo, kiungo kati ya uhalisi na kujifunza pia imekuwa kuhusishwa na mifumo mingine ya upasuaji.

Hata hivyo, kiungo kati ya uhalisi na kujifunza pia imekuwa kuhusishwa na mifumo mingine ya upasuaji. Hasa, NE pia imehusishwa na manufaa ya kujifunza-mwongozo, hasa katika wanyama zisizo za binadamu (Straube et al., 2003b; Sara, 2009; Harley, 2007; Madison na Nicoll, 1986). NE huongeza msisimko wa neurons kwenye gyrus ya meno na inakuza uwezekano wa muda mrefu (LTP; Kitchigina et al., 1997; Kemp na Manahan-Vaughn, 2008; Klukowski na Harley, 1994), utaratibu unaoamini kuimarisha kumbukumbu (Cooke na Bliss, 2006).

Mipango kadhaa ya upasuaji imependekezwa kuathiri madhara ya uvumbuzi kwenye kujifunza, kama vile pembejeo za dopaminergic (Lemon na Manahan-Vaughan, 2006; Li et al., 2003; Lisman na Grace, 2005; Roggenhofer et al., 2010; Sajikumar na Frey, 2004), pembejeo za noradrenergic (Kitchigina et al., 1997; Straube et al., 2003a, Uzakov et al., 2005; Vankov et al., 1995) kupitia beta-adrenoreceptors (Kemp na Manahan-Vaughan, 2008), na pembejeo za cholinergic (Barry et al., 2012; Bergado na al., 2007; Hasselmo, 1999; Meeter et al., 2004). Mipangilio ya dopaminergic na noradrenergic pia imependekezwa kupatanisha madhara haya katika tamasha, kufanya kazi kwa njia ya uhusiano wao wa usawa (Briand et al., 2007; Harley, 2004; Sara, 2009). Neurotransmitters wote watatu wanajulikana kutolewa kwa kukabiliana na uchochezi wa riwaya, na wamehusishwa na plastiki katika ubongo.

Sababu nyingine ya kuamini kwamba NE au ACh ni muhimu kwa madhara ya uvumbuzi kwenye kumbukumbu ni kiwango cha muda ambacho athari hutokea. Athari za kutolewa kwa ACh zimeshughulikiwa kwa kilele cha sekunde mbili baada ya kutolewa (Hasselmo na Fehlau, 2001), wakati madhara ya kutolewa kwa NE yanaweza kutenda kwa muda mfupi

Kwa hakika, matokeo ya mazingira ya riwaya moja ya uingizaji wa LTP yamepangiwa kutegemea uanzishwaji wa dipaminergic D1 / D5 receptors (Li et al., 2003).

Madhara hayo ya muda mrefu ya uvumbuzi yanafaa zaidi na wazo kwamba DA inatupatia faida za ubunifu kwa kumbukumbu, kama ilivyopendekezwa, kati ya wengine, Lisman na Grace (2005). Pia ushahidi mwingine umekusanya kwa jukumu muhimu la DA katika kuongezeka kwa plastiki katika hippocampus (Jay, 2003; Lemon na Manahan-Vaughan, 2006; Li et al., 2003; Lisman na Grace, 2005; Roggenhofer et al., 2010; Sajikumar na Frey, 2004). Kwa pamoja, matokeo haya yanasema kwamba utaratibu huo unafadhili faida zote za ujuzi wa kujifunza, na ziada ya utafutaji (Düzel et al., 2010; Blumenfeld et al., 2006; Lisman na Grace, 2005).

Mfumo wa kuandaa athari za riwaya kwenye tabia ya ubongo

Kwa muhtasari, uvumbuzi huwa na majibu yenye nguvu katika maeneo mengi ya ubongo, na huchochea mifumo kadhaa ya uharibifu, inayoathiri nyanja nyingi za utambuzi. Hapa, sisi tulidai kwamba majibu ya neurophysiological kwa uhalisi hucheza kwenye vipimo tofauti, na kwamba hii inaweza kuelezea tofauti katika muda wa athari za riwaya kwenye michakato tofauti ya utambuzi. Uchunguzi uliopitiwa hapa unaonyesha kwamba madhara haya yanaweza kugawanywa katika makundi matatu. Mbili ya kwanza inajumuisha madhara ambayo hutokea hortly baada ya kuchochea riwaya inakabiliwa. Ya tatu ina madhara ya kudumu.

Kwanza, amygdala, inayojulikana sana na jukumu lake katika usindikaji wa hisia, hujibu sana kwa uhalisi pia (Zald, 2003; Blackford et al., 2010). Ushawishi wa kihisia unaaminika kwa mtazamo wa kukuza uchunguzi kwa kushawishi majibu kwa kuimarisha amygdala na uhusiano wake na maeneo ya mapema yaliyoonekana (Vuilleumier, 2005). Kwa kuwa riwaya ya riwaya inaweza kuimarisha mizunguko ya ubongo kama vile uchochezi wa kihisia, riwaya linaweza kukuza michakato ya ufahamu kupitia njia sawa. Madhara o kupendeza kwa mtazamo wa kuona ni haraka sana; ingawa wakati halisi wa madhara haya haijulikani bado, nyongeza zinaonyesha kuwa hutokea katika milliseconds mia chache za kwanza baada ya kusisimua ya kichocheo cha kihisia (Sellinger et al., 2013). Vidokezo vya riwaya vimeonyeshwa kuwa na madhara ya kuimarisha sawa kwenye mtazamo (Schomaker na Meeter, 2012). Ingawa mengi bado haijulikani, tulidai kuwa mwelekeo wa tahadhari kuelekea riwaya ya mayresult ya uanzishaji wa amygdalar inayoathiri mikoa ya usindikaji mapema ya ubongo katika ubongo.

Pili, riwaya ya maandishi yanaweza kuamsha LC (eneo la shina la ubongo ambalo ni wauzaji pekee wa NE katika forebrain), na kusababisha phasic NE kutolewa kuzunguka karibu 200 ms kufuatia msukumo (Aston-Jones na Cohen, 2005b; Mongeau et al., 1997). Mfumo huu wa LC-NE umehusishwa na kuamka, lakini pia inaweza kuathiri tabia zaidi kwa uamuzi. Nadharia ya kupata faida (Aston-Jonesand Cohen (2005a) inaonyesha kuwa phasic NE haiondolewa kwenye vitendo vya LC chujio cha muda, na kuwezesha tabia zinazohusika na kuimarisha mchakato wa kufanya maamuzi na kukandamiza shughuli zisizo za lengo-kuhusianabrain. Inawezekana kuwa tafiti za hivi karibuni zilionyesha kuwa raia mpya huwasaidia kuwepo majibu, lakini kwamba madhara hutegemea nguvu nyingine za sababu.Kwa kweli, kasi ya majibu inaonekana kuwa ni kinyume cha kupoteza kuliko ya uzuri kwa kila sekunde (Schomaker naMeeter, 2014a). Hiyo imesemekana kuwa kesi ya kipengele cha P3 ERP kijadi (Schomaker et al., 2014c), kinachoashiria uwezekano wa kawaida wa kawaida.

Tatu, mfumo wa upasuaji wa dopaminergic unaweza kuanzishwa na riwaya. Tofauti na majibu ya LC-NE ya muda mfupi, majibu ya dopaminergic yaliyotokana na riwaya yanaweza kuwa na ufanisi hadi dakika baadaye (Li na al., 2003). Baada ya kugundua uvumbuzi, uhuru wa DA kutoka SN / VTA unaaminika kuwa unasababishwa na ishara ya uhalisi kutoka kwa hippocampus (Lisman na Grace, 2005). Tabia ya tabia, especiall yspatial novelty imeonyeshwa kuwa na athari za kukuza kumbukumbu kwenye wanyama (Davis et al., 2004; McGaugh, 2005; Uzakov et al., 2005; Straube et al., 2003b), na wanadamu (Fenker et al. , 2008; Schomaker et al., 2014b)