Vedeli ste, že máte v mozgu „zombie neuróny“? Toto je ich úloha, zistili vedci
Výskumníci sa pozreli v novej štúdii na neuróny v mozočku, ktoré majú na starosti naše učenie.
Cerebellum, alebo mozoček, je časťou zadného mozgu, ktorá aj napriek svojmu názvu ukrýva viac ako polovicu mozgových neurónov. Výskumníci z nadácie Champalimaud odhalili v rámci tohto regiónu populáciu “zombie neurónov”, ktoré môžu hrať kritickú úlohu v tom, ako sa náš mozog učí.
Mozoček považujeme za dôležitý región, ktorý nám pomáha udržiavať rovnováhu, koordinovať pohyby, pomáha nám robiť každodenné úkony, či už v práci, vo voľnom čase alebo pri športe. Vždy keď zodvihnete plný pohár vody a s ľahkosťou s ním prejdete do inej miestnosti bez toho, aby ste niečo vyliali, pri tom pracuje váš mozoček.
Autori štúdie však postrehli aj to, že tento región nám pomáha pri učení sa nových vecí. Pri učení mozoček pozorne monitoruje svet okolo nás a zaznamenáva výsledok pohybu, ktorý v rámci tohto sveta urobíme. Aj keď sa pomýlime, informácia o našej chybe sa dostáva do mozočku a pomáha upravovať silu prepojení medzi neurónmi, čo vedie postupne k zmene našej reakcie na špecifický podnet.
Vedci ale doteraz nemali jasnú predstavu o tom, ako tieto chybové signály vyzerajú a ako ovplyvňujú zmeny v naučených správaniach. Vedci v rámci štúdie objavili špecifickú triedu signálov v mozočku, ktorú nazvali “šplhajúce vlákna” tieto signály sú potrebné pre to, aby sme sa mohli učiť asociatívnym spôsobom.
Ako fungujú zombie neuróny?
Aby zistili, ako tieto signály fungujú, výskumníci vykonali experiment na myšiach. Použili pomerne bežnú učebnú metódu, ktorá zahŕňa žmurkanie. Myš sa musí naučiť žmurknúť, ako reakciu na špecifický signál, napríklad svetlo. Keď zasvieti svetlo, myš dostane nejaký podnet, napríklad jemné fúknutie do očí. Myš postupne prichádza na to, že svetlo sa spája s fúknutím a naučí sa, že keď zasvieti svetlo, potom musí zatvoriť oči.
Neprehliadnite
Výskumníci v rámci experimentu použili optogenetiku. Ide o metódu mimoriadne presnej kontroly mozgových buniek. Aktiváciou alebo deaktiváciou presných buniek v presný čas dokážu vedci napodobniť rôzne stimuly. Šplhajúce vlákna normálne reagujú na zmyslové vnemy, napríklad fúknutie do oka. Keď vedci aktivovali tieto neuróny, dokázali “oklamať” myš v tom, že si myslela, že dostala fúknutie do oka, hoci ho nedostala.
Následne vedci opakovane vystavovali myš svetlu. Zakaždým, keď sa svetlo zaplo, vedci stimulovali tieto neuróny. Nakoniec myš začala žmurkať aj keď po zasvietení svetla žiaden stimul nedostala.
Výskumníci následne donútili neuróny, aby vylučovali svetlocitlivý proteín ChR2. Ukázalo sa, že myši s týmto proteínom sa nedokázali vôbec naučiť túto úlohu. Zaujímavosťou je, že neuróny v šplhajúcich vláknach boli aktívne a plne funkčné. Zvláštnou vecou ale bolo, že proteín zmenil kódovanie zmyslových stimulov a prakticky zapríčinil to, že tieto neuróny nekomunikovali so zvyškom mozgu. Vedci ich nazvali zombie neuróny preto, lebo hoci sú funkčne “nažive”, neinteragujú so zvyškom neurónovej siete ako obvykle.
Komentáre