Dari menulis artikel dan menulis hingga bermain a biola Atau menjadi bintang tenis, belajar tugas yang melibatkan gerakan adalah salah satu tantangan paling kompleks di otak. Bagaimana Keterampilan Motor Baru Memperoleh? Pembelajaran motorik adalah proses penting yang dengannya agensi memperoleh gerakan yang memenuhi syarat dan kemampuan untuk mengaitkan informasi baru dan tindakan sensorik, sehingga beradaptasi dengan tuntutan lingkungan yang terus -menerus mengubah dunia.
Studi baru di Technion-Israel Institute of Technology Di Haifa ia mengungkapkan bagaimana otak mengatur ulang jaringan sarafnya selama pembelajaran keterampilan dan menemukan peran vital dopamin dalam proses ini.
Diterbitkan di majalah bergengsi Komunikasi Alam According to the title “VTA to M1 projections are essential for the reorganization of the network dynamics of layer 2-3 underlying motor learning”, the study was directed by Dr. Hadas Benisty, Prof. Jackie Schiller and the medical student of Medicine Ghanayim, and the medical student of the doctoral of the captain of the captain and the student of the Technology of Technology of Technology and Technology of Technology and Areño of the Casetics of Technology and Érgiteros of Kasta Castelbi dari kasta Cástrica de la Cástrica.
Menemukan bahwa peluncuran lokal Dopamin – Molekul yang lebih dikenal untuk perannya dalam sistem hadiah otak – ini adalah faktor kunci dalam memperoleh keterampilan motorik baru. Keterampilan seperti itu selalu diperlukan untuk beradaptasi dengan lingkungan kita. Pembelajaran ini terjadi di korteks motorik utama, wilayah otak yang bertanggung jawab untuk merencanakan dan melaksanakan gerakan sukarela. Dari pusat komando “kortikal” ini, sinyal dikirim melalui sumsum tulang belakang untuk mengaktifkan otot dan mengoordinasikan gerakan. Diketahui bahwa aktivitas neuron di wilayah ini berubah ketika kita mempelajari keterampilan baru, tetapi mekanisme yang mendorong perubahan ini belum jelas.
Para peneliti menggunakan teknik kimia dan genetik canggih untuk sementara mematikan sel -sel otak tertentu, yang memungkinkan para peneliti untuk mempelajari fungsinya. Mereka menggunakan kelompok kontrol yang kepalanya dikaitkan dengan perangkat selama sekitar 40 menit, tetapi mereka tidak melakukan hal lain. Kelompok yang diuji (bukan kelompok kontrol) adalah “tikus perilaku”, karena para ilmuwan merujuk pada tikus, yang kepalanya tetap stabil dengan menempelkan sesuatu di kepala mereka, selama sekitar 40 menit. Mereka tidak terluka, dan setelah percobaan, mereka dilepaskan.
Para ilmuwan ingin tikus mencapai, meraih dan makan pelet makanan dengan anggota tubuh sebelumnya.
Kelompok hewan kontrol menunjukkan peningkatan yang stabil dan bertahap dalam pelaksanaan motor tugas sampai mencapai tingkat yang stabil.
Tikus -tikus yang tidak berada dalam kelompok kontrol pergi ke mikroskop dilatih untuk membuat versi yang dipasang di kepala tugas cengkeraman tungkai anterior, di mana tikus belajar menjangkau, meraih dan makan pelet makanan, kata para peneliti. Mereka memetakan perubahan dinamis dalam jaringan saraf dengan resolusi seluler dalam korteks motorik selama perolehan keterampilan motorik dan menemukan bahwa selama pembelajaran, jaringan neuron beralih dari struktur “pemula” ke “ahli”.
Pelepasan dopamin di korteks motor
Yang terpenting, proses ini tergantung pada pelepasan lokal dopamin di korteks motor. Dalam kondisi normal, molekul dopamin dibawa ke daerah ini oleh neuron yang berasal dari daerah tegmental ventral (VTA), kubus dopamin sentral di otak. Para peneliti mengangkat hipotesis bahwa pelepasan dopamin ini memicu mekanisme plastisitas, yang mengarah pada perubahan konektivitas fungsional antara neuron di korteks motorik. Proses ini memungkinkan pembelajaran motor dengan menyimpan keterampilan baru untuk penggunaan di masa depan. Intinya, ini adalah bentuk pembelajaran penguatan, di mana hasil gerakan yang sukses memperkuat kabel internal otak.
Untuk membuktikan perlunya mekanisme ini, para peneliti memeriksa aktivitas dan konektivitas fungsional jaringan neuronal dan proses pembelajaran ketika pelepasan dopamin di area motorik primer diblokir.
Hasilnya jelas: ketika dopamin diblokir, pembelajaran berhenti sepenuhnya: tikus tidak dapat meningkatkan kinerja mereka dalam tugas memperluas anggota tubuh mereka sebelumnya. Jaringan neuronal korteks motorik tetap statis, tetapi segera setelah pelepasan dopamin dipulihkan, pembelajaran dilanjutkan, bersama dengan reorganisasi jaringan neuron.
Hasilnya penting karena mereka memberikan bukti yang meyakinkan bahwa pelepasan dopamin lokal berfungsi sebagai sinyal penting untuk plastisitas neuron di korteks motorik, yang memungkinkan adaptasi yang diperlukan untuk menghasilkan perintah motor yang tepat dan efisien. Penemuan yang sangat menarik adalah bahwa pemblokiran dopamin tidak mempengaruhi keterampilan motorik yang dipelajari sebelumnya: tim menunjukkan bahwa dopamin sangat penting untuk mempelajari gerakan baru, tetapi tidak perlu melakukan yang telah dipelajari.
“Secara umum, jika kita belajar bagaimana otak Belajar, dapat membantu orang yang mengalami kesulitan belajar atau motorik, masalah neurologis, ”kata Benisty Publikasi Yerusalem. “Jika kamu tidak tahu bagaimana sesuatu bekerja, kamu tidak akan tahu cara menyelesaikannya.”
Dia menyimpulkan: “Pekerjaan kami adalah langkah lain untuk memahami plastisitas otak dan mekanisme pembelajaran di tingkat sel dan jaringan dan menyoroti kemampuan otak untuk mengatur ulang, yang memungkinkan kami untuk memperbaiki keterampilan motorik kami sepanjang hidup. Gagasan -gagasan ini juga dapat memiliki implikasi penting untuk mengobati pembelajaran neurologis seperti penyakit Parkinson, di mana produksi dopamin yang dikompleksikan dan dikompromi oleh motorik.
