Ученые из Калифорнийского университета в Сан-Диего (University of California, San Diego) сделали революционное открытие в области нейробиологии. Исследование, опубликованное в журнале Nature, показало, что обучение не просто изменяет активность мозга, но и физически перестраивает связи между его ключевыми областями. Это открытие может привести к созданию новых методов терапии и нейротехнологий для лечения неврологических расстройств.
Методология
В ходе эксперимента ученые использовали передовые методы визуализации и новый аналитический подход для изучения изменений в таламокортикальном пути — коммуникационном мосте между таламусом и моторной корой мозга. Исследователи наблюдали за мышами, которые обучались выполнять определенные движения. Они обнаружили, что обучение вызывает целенаправленную реорганизацию взаимодействия таламуса и коры.
Во время обучения таламус активирует нейроны моторной коры, кодирующие изученное движение, и подавляет активность нейронов, не участвующих в этом процессе. Это позволяет мозгу более эффективно и точно выполнять новые движения.
Для анализа данных исследователи разработали новый метод, называемый Shared, который позволяет объединять данные из нескольких экспериментов. Этот метод позволяет выявлять общие поведенческие признаки, коррелирующие с активностью различных нейронов у разных животных.
Рекомендации
Результаты исследования открывают новые перспективы для разработки методов лечения и реабилитации. Понимание того, как мозг перестраивает свои связи во время обучения, может помочь в создании эффективных методов восстановления после инсульта или других неврологических заболеваний.
Ведущий автор исследования, Ассаф Рамот (Assaf Ramot), отметил: «Обучение — это не просто повторение. Речь идет о том, как ваш мозг буквально перестраивает себя для выполнения новых задач. Это знание поможет нам разрабатывать лучшие методы лечения и технологии, которые работают с естественными механизмами обучения мозга».
Литература.
“Motor learning refines thalamic influence on motor cortex” — Takaki Komiyama et al. Nature
