Komórki czasowe w mózgu jako kluczowy mechanizm uczenia się i wykonania zadań czasowych

WarsawNaukowcy z University of Utah Health odkryli komórki mózgowe odpowiedzialne za kontrolę naszego poczucia czasu. Te „komórki czasu” są kluczowe dla nauki zachowań wymagających precyzyjnego wyczucia czasu. Aktywują się, aby śledzić krótkie okresy czasu i zmieniają swoje działanie, gdy zwierzęta uczą się odróżniać różne zdarzenia czasowe. To odkrycie może pomóc w wczesnym wykrywaniu chorób neurodegeneracyjnych, takich jak choroba Alzheimera.

Naukowcy opublikowali badanie w czasopiśmie Nature Neuroscience, w którym wykorzystali myszy do zrozumienia działania komórek czasowych. W badaniu zastosowano zadanie związane z uczeniem się w odniesieniu do czasu oraz zaawansowane techniki obrazowania mózgu. Główne wyniki były następujące:

Myszy musiały nauczyć się odróżniać różnice w czasie, aby otrzymać nagrodę. Naukowcy obserwowali aktywność komórek czasowych przed i po procesie uczenia się. Na początku komórki czasowe reagowały w ten sam sposób na wszystkie wzorce bodźców. Po ukończeniu nauki komórki czasowe wykazywały różne wzorce dla różnych zdarzeń.

Rola komórek czasowych wykracza poza samo śledzenie czasu. Naukowcy odkryli, że gdy zablokowano przyśrodkową korę śródwęchową (MEC), w której znajdują się komórki czasowe, myszy nadal były w stanie odczuwać i przewidywać upływ czasu. Nie potrafiły jednak uczyć się nowych zadań związanych z czasem. Erin Bigus, asystentka badawcza, wyjaśniła, że MEC jest ważna dla nauki skomplikowanych relacji czasowych.

Zobacz również:

Dzisiaj · 19:21

Nowatorskie rozwiązanie wspierające planowanie przyszłości rzeki Kolorado

Wcześniejsze badania nad korą śródwęchową wykazały, że jest ona pomocna w nauce o przestrzeni i tworzeniu map mentalnych. W tym badaniu naukowcy odkryli, że wzorce aktywności mózgu były podobne w zadaniach związanych z uczeniem się czasowym i przestrzennym. James Heys, doktor nauk neurobiologicznych, wyjaśnił, że kora śródwęchowa może pomagać w śledzeniu zarówno dystansu, jak i czasu.

Badania wskazują, że mózg przetwarza przestrzeń i czas w podobny sposób. Te odkrycia mogą pomóc we wczesnym wykrywaniu chorób, takich jak Alzheimer. Choroba Alzheimera początkowo atakuje część MEC mózgu, dlatego zadania wymagające skomplikowanego postrzegania czasu mogą pomóc w szybszym zdiagnozowaniu tej choroby.

Badanie zostało sfinansowane przez Whitehall Foundation, Brain and Behavior Research Foundation, Narodowe Instytuty Zdrowia oraz Narodową Fundację Nauki. Zespół badawczy uważa, że dzięki zrozumieniu, jak mózg zarządza czasem, można opracować nowe metody diagnozowania chorób neurodegeneracyjnych.