Forskere identificerer nerveceller, der er ansvarlige for at lære bevægelse

Det viste forskere fra Massachusetts Institute of Technology i en række forsøg på mus

nøglerolle i at lære komplekse bevægelserastrocytter spiller. Disse stjerneformede neurogliale (hjælpe) celler i nervevævet hjælper neuroner med at lære at kode den optimale timing og bevægelsesbane for at bestemme, hvornår og hvordan de skal bevæge sig.

Neurovidenskabsmænd har brugt præcise molekylæreindgreb for at forstyrre to specifikke funktioner af astrocytter i den motoriske cortex. Hos nogle mus forstyrrede de astrocytters evne til at optage neurotransmitteren glutamat. Dette er et kemikalie, der exciterer nerveaktivitet, når det kommer ind i synapserne. Hos andre mus hyperaktiverede de astrocytters calciumsignaler, hvilket påvirkede deres funktion.

I begge tilfælde forstyrrede indgrebene det normaleden proces af neuroplasticitet, hvorved neuroner danner eller ændrer deres forbindelser med hinanden, efterhånden som de lærer. For at teste, hvordan disse ændringer påvirkede forsøgsmusene, gav forskerne dyrene en simpel motorisk opgave, som de skulle mestre. Da de fik et signal, skulle musene nå håndtaget og trykke på det inden for fem sekunder. 

Under normale forhold har gnavere lært at præstereopgave om et par uger. Samtidig steg bevægelsernes nøjagtighed under træningsprocessen, reaktionen accelererede, og skubbebanen blev jævnere og mere ensartet. Hver intervention påvirkede musenes ydeevne. 

I det første tilfælde, da forskerne slukkedeastrocytters evne til at absorbere glutamat, trykkede mus stadig på håndtaget med samme hastighed. Men i dette tilfælde blev bevægelsens glathed reduceret betydeligt. De blev ustabile og rystende, dyrene kunne ikke forbedre deres teknik. I det andet tilfælde (under påvirkningen af ​​calciumkanaler) holdt gnaverne op med at forstå, hvornår de skulle trykke på håndtaget, og bevægelseshastigheden faldt betydeligt.

Bevægelseskoordinering spiller en vigtig rolle imenneskers hverdag. Resultaterne af undersøgelsen viser, at for en dybere forståelse af læreprocesser og tilhørende funktionsnedsættelser er det nødvendigt at analysere ikke kun neuronerne i den motoriske cortex, men også den "støttegruppe", der opretholder den optimale molekylære balance for læring.

Læs mere:

For første gang blev en fisk, der lever på mere end 8.300 meters dybde, filmet

Forskere har fundet ud af karakteren af ​​mærkelige radiosignaler fra en planet, der ligner Jorden

Undersøgelsen viste, at tyrannosaurer var anderledes end deres "cine" udseende

På forsiden: menneskelige hjerneastrocytter. Billede: Bruno Pascal, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons