Znanstvenici koji su istraživali procese učenja kod miševa naišli su u iznenađujućem istraživačkom obratu na ono što su nazvali zombi-neuronima unutar mozga. Navedene stanice pokazuju neobično ponašanje, jer prestaju funkcionalno komunicirati unatoč tome što su žive. To otkriće baca novo svjetlo na mehanizme učenja u mozgu.
Tim iz Portugala došao je do tog intrigantnog otkrića istražujući kako mali mozak asimilira informacije iz naše okoline. To je područje mozga ključno za obradu senzornih podataka povezanih s motoričkim aktivnostima, pomažući primjerice ljudima u zadacima od kretanja prometnim ulicama do sigurnog hvatanja predmeta. Razumijevanje načina na koji mali mozak uči bila je dugogodišnja zagonetka u neuroznanosti.
Koristeći optogenetiku, tehniku koja manipulira stanicama svjetlom, u tandemu sa zadacima učenja koji se provode s miševima, znanstvenici su istaknuli ključnu ulogu specifičnih inputa malog mozga poznatih kao vlakna za penjanje.
Neočekivana zombifikacija stanica
Nakon što smo stalno stimulirali vlakna za penjanje tijekom predstavljanja vizualnog znaka, miševi su naučili treptati kao odgovor na taj znak - čak i u odsutnosti stimulacije, kaže neuroznanstvenica Tatiana Silva iz Centra za nepoznato Champalimaud.
Eksperiment portugalskih znanstvenika pružio je uvjerljive dokaze da su navedena vlakna za penjanje dio asocijativnog učenja u malom mozgu. Uvođenje proteina osjetljivog na svjetlost, Channelrhodopsin-2 (ChR2), putem optogenetske manipulacije neočekivano je rezultiralo zombifikacijom stanica navedenih vlakana. Dok su još bili aktivni, ti neuroni nisu uspjeli učinkovito prenijeti poruke, ometajući sposobnost učenja miševa.
Ispostavilo se da je uvođenje ChR2 u vlakna za penjanje promijenila njihova prirodna svojstva, sprječavajući ih da prikladno reagiraju na standardne osjetilne podražaje poput puhanja zraka, pojašnjava neuroznanstvenica Megan Carey.
Rezultati studije koja je objavljena u časopisu Nature Neruoscience nude jasnije razumijevanje procesa cerebelarnog učenja. S obzirom na sličnosti između mišjih i ljudskih mozgova, ti novi znanstveni uvidi se vjerojatno proširuju i na ljudske kognitivne mehanizme.
Ovi rezultati služe kao najuvjerljiviji dokaz do danas da su signali vlakana koja se penju bitni za asocijativno učenje malog mozga, naglašava Carey.
Nastavak istraživanja ima za cilj razotkriti misterije iza ovog učinka zombifikacije i njegovih implikacija na druge oblike cerebelarnog učenja.
Izvor: Science Alert
