Jak mozog ucí nové dovednosti pri zachování starých

Neurovedci z Massachusetts Institute of Technology navrhli nový výpocetní model, který tvrdí, ze vysvetluje, jak se mozky mohou naucit velmi podobné úkoly, aniz by je míchali, a soucasne udrzovali rovnováhu mezi plasticitou a stabilitou.

Mozok je tvoren miliardami neuronu, které se spojují s ostatními. Podle výzkumníku se v prumeru kazdý neuron spojuje s priblizne 10 000 dalsích.

Vedci, kterí písí v casopise Sborník z Národní akademie ved, ríkají, ze tato konektivita je klícová.

Neurony neustále mení své spojení, vytvárejí nové vzory nebo posilují stávající. Tato plasticnost nám umoznuje naucit se nové úkoly, jako je zdokonalování golfového houpacka nebo zlepsení tenisového mozku. A i kdyz ne vsechny propojení budou relevantní pro tento úkol, umozní mozku prozkoumat nové zpusoby dosazení cíle.

Kruhový trénink

Jak se mozek naucí, co je zapotrebí pro novou motorickou zrucnost, neurony vytvárejí "obvody" pro dosazení cíle - napríklad pohybující se telo, aby se houpal golfový klub. A protoze je nepravdepodobné, ze se poprvé dosáhne pozadovaného výsledku, zpetná vazba z neuronu umozní mozku hledat alternativy.

Neurony se mohou specializovat na konkrétní úkoly, tvrdí výzkumní pracovníci.

Robert Ajemian, vedecký pracovník McGovern institutu pro výzkum mozku na Massachusetts Institute of Technology (MIT) a hlavní autor clánku, vysvetluje:

"Vás mozek se vzdy snazí nalézt konfigurace, které vyvázejí vse, abyste mohli delat dva úkoly, nebo tri úkoly, nebo tolik, co se ucíte. Existuje mnoho zpusobu, jak vyresit úkol a zkoumáte vsechny ruzné zpusoby . "

Tato teorie funguje dobre, pokud práve ucíte jednu dovednost, ale predstavuje komplikace, pokud se snazíte zvládnout více nez jednu vec najednou. Vzhledem k tomu, ze stejná sít ovládá související motorické dovednosti, jakékoli zmeny stávajících "okruhu" mohou narusovat dríve získané dovednosti.

Neustálý rozhovor

Vedci tvrdí, ze propojení je výhodné, protoze umoznuje mozku testovat ruzná resení pro dosazení kombinace úkolu.

Neustále se menící spojení neuronu - nazývaná hyperplasticita - je vyvázena jiným inherentním rysem: mají velmi malý pomer signálu k sumu, coz znamená, ze neposkytují filtrování uzitecné z neuzitecných informací pocházejících od jejich sousedu.

Ajemian vysvetluje:

"Vetsina lidí se nechce vyporádat s hlukem, protoze je to obtíz. Vybrali jsme, abychom se pokusili zjistit, zda muze být hluk vyuzíván prospesným zpusobem, a zjistili jsme, ze to dovoluje mozku prozkoumat mnoho resení, ale pouze pokud je sít hyperplastická. "

Bez hluku vedci ríkají, ze staré vzpomínky mohou být snadno prepsány a ucení ztraceno. Na druhou stranu, bez plasticity, nové spojení a ucení by nebylo mozné, protoze drobné zmeny by byly utopeny hlukem pozadí.

Vedci tvrdí, ze merení rustu a tvorby spojení dendritu - drobné "rozsírení", které neurony pouzívají pro komunikaci - poskytuje anatomické dukazy, ze neurony projevují plasticitu i v dobe, kdy se ucení neuskutecní.

Ajemian poukazuje na to, ze neustále se menící spojení vysvetlují, proc jsou nekteré dovednosti ztraceny, pokud nejsou praktikovány - zvláste pokud zahrnují dovednosti, které se prekrývají s jinými uceními.

Proto Ajemian ríká, ze sportovci se zahrejí pred zápasem - nejen proto, aby probudili svaly, ale "vyprázdnili" neurální dráhy do mozkové kury mozku a umoznovali signály pro naucné tahy volný pruchod.

Nekteré dovednosti, jako je jízda na kole, se tak snadno nezapomínají, protoze neurální spojení se prílis neprekrývají.

"Jakmile se neco naucíte, pokud se neprekrývají nebo neprekrývají s jinými dovednostmi, zapomenete na to, ale pomalu, ze je to v podstate trvalé," ríká Ajemian.

Vedci nyní zkoumají, zda model dokáze vysvetlit, jak mozog tvorí vzpomínky na události, a ne jen na motorické dovednosti.

"Inteligentní inzulín" ukazuje slib u mysí s diabetem 1. typu

Pacienti s diabetem 1. typu musí vysetrovat svou krev nekolikrát denne, aby zkontrolovali hladinu cukru a zhodnotili, kolik inzulínu si injekci podává. Jakékoli pochybení nebo nesprávný výpocet v tomto neúnavném rezimu muze vést k vázným zdravotním komplikacím a dokonce ke smrti. Testy na mysích s formou diabetu typu 1 ukázaly, ze jedna injekce "inteligentního inzulínu" pracuje po dobu nejméne 14 hodin.

(Health)

Prevence HIV - antiretrovirové lécby

I kdyz je dulezité, aby lidé s podezrením na HIV dostávali okamzitou lécbu po expozici, vedci zjistili, ze lidé ve vysoce rizikových skupinách mohou mít prospech z preventivní lécby pred expozicí. Studie je zverejnena v casopise Canadian Medical Association Journal (CMAJ). Dr. Isaac Bogoch, lékarská skola Harvard a divize infekcních nemocí, Massachusetts General Hospital, Boston a jeho kolegové vysvetlují: "I kdyz profylaxe po expozici má dlouhou historii úspechu, novejsí metody, jako je profylaxe pred expozicí a predchozí lécba prubeh infekce ("lécba jako prevence") se provádí s urcitým úspechem.

(Health)