Манипулирование нейронами, также известными как нервные клетки, в этих областях может перевесить нашу способность контролировать желание прыгнуть вперед и, следовательно, вызвать импульсивное поведение.
«Мозговой переключатель» не дает нам бежать до того, как прозвучит стартовый выстрел, показывают исследования
Авторы определили области мозга, которые могут управлять и подавлять действия, такие как движение, пишет dailymail.co.uk.
Манипуляции с нервными клетками в этих областях мозга могут вызвать импульсивное поведение.
Эксперты обнаружили в мозгу «переключатель импульсивности», который позволяет млекопитающим подавлять желание «поспешить» и действовать только тогда, когда настало время.
В лабораторных экспериментах на мышах исследователи обнаружили область мозга, отвечающую за побуждение к действию, и другую, ответственную за подавление этого побуждения.
Манипулирование нейронами, также известными как нервные клетки, в этих областях может перевесить нашу способность контролировать желание прыгнуть вперед и, следовательно, вызвать импульсивное поведение.
Поддержание «импульсивного переключателя» во включенном состоянии — это то, как спортсмены останавливают себя от бега до того, как выстрелит стартовый пистолет, как собаки подчиняются команде сопротивляться угощению или как львы в дикой природе могут ждать идеального момента, чтобы наброситься на добычу.
«Мы обнаружили область мозга, ответственную за побуждение к действию, а другую — за подавление этого побуждения», — сказал автор исследования Джо Патон, директор программы неврологии Шампалимо в Лиссабоне, Португалия.
ПОДАВЛЕНИЕ И ДВИЖЕНИЕ ДЕЙСТВИЯ
В своих экспериментах исследователи обнаружили, что одна область мозга отвечает за побуждение к действию, а другая отвечает за подавление этого побуждения.
Оба расположены в полосатом теле, скоплении нейронов в области «базальных ганглиев» мозга.
- « Ассоциативное, медиально-дверное полосатое тело » отвечает за двигательное действие.
- « Сенсомоторный, дорсо-латеральный стриатум » отвечает за подавление этого влечения.
Подавляем ли мы действие или стимулируем его, зависит, будем ли мы «торопиться».
«Мы также можем вызвать импульсивное поведение, манипулируя нейронами в этих областях».
Команда решила решить загадку, которая частично возникла из-за болезней Паркинсона и Хантингтона — двух двигательных расстройств с совершенно противоположными симптомами.
Исследователи говорят, что в то время как пациенты с болезнью Хантингтона страдают от неконтролируемых непроизвольных движений, у пациентов с болезнью Паркинсона возникают трудности с самостоятельным движением.
Оба состояния возникают из-за дисфункции одной и той же области мозга, базальных ганглиев, которые содержат две основные цепи — прямые и непрямые пути.
Оба пути проходят через ряд различных областей мозга, составляющих базальные ганглии. Они также оба происходят в полосатом теле, скоплении нейронов в базальных ганглиях.
Уже считалось, что прямой путь способствует движению, а непрямой путь подавляет движение, но точный способ, которым это осуществляется, был в значительной степени неизвестен.
В то время как предыдущие исследования изучали базальные ганглии во время движения, команда Патона сосредоточилась на активном подавлении движения, особенно у животных, которые были вынуждены или научились подавлять желание двигаться.
НЕЙРОНЫ: СПЕЦИАЛЬНЫЕ КЛЕТКИ, КОТОРЫЕ ПЕРЕДАЮТ НЕРВ
Нейрон, также известный как нервная клетка, представляет собой электрически возбудимую клетку, которая принимает, обрабатывает и передает информацию посредством электрических и химических сигналов.
Около десятой части диаметра человеческого волоса, это один из основных элементов нервной системы. Они передают стимулы, чтобы человек мог реагировать на окружающую среду.
Стимуляция, например ожог пальца пламенем свечи, передается восходящими нейронами в центральную нервную систему, а нисходящие нейроны, в свою очередь, стимулируют руку, чтобы убрать палец со свечи.
Поэтому команда разработала задачу, в которой мыши должны были определить, был ли интервал, разделяющий два звуковых тона, длиннее или короче 1,5 секунды.
Если бы он был короче, награда была бы предоставлена
с левой стороны коробки, а если бы была длиннее, то она была бы доступна справа.
«Ключевым было то, что мышь должна была оставаться совершенно неподвижной в период между двумя тонами», — сказал автор исследования Бруно Круз.
«Таким образом, даже если животное было уверено, что 1,5-секундная отметка пройдена, ему нужно было подавить желание двигаться до тех пор, пока не прозвучит второй тон, и только тогда идти за наградой».
Исследователи отслеживали нейронную активность прямых и непрямых путей, пока мышь выполняла задание.
Как и в предыдущих исследованиях, было показано, что уровни активности в двух путях были одинаковыми, когда мышь двигалась, но здесь они были «разительно разными».
Активность непрямого пути в целом была выше и постоянно возрастала, пока мышь ждала второго тона.
Это увеличение активности непрямого пути предполагает «внутреннюю борьбу», когда становится все труднее сопротивляться желанию двигаться.
Затем команда решила заблокировать непрямой путь, используя свет, направленный в определенное время, чтобы отключить нейронную активность.
Эта манипуляция заставляла мышей вести себя чаще импульсивно, что значительно увеличивало количество попыток, когда они преждевременно бросались к порту вознаграждения.
«Мы знали, что мыши испытывали сильное желание действовать, потому что снятие подавления способствовало импульсивным действиям», — сказал Патон.
Команда также обнаружила, что ингибирование нейронов прямого пути в области мозга, называемой дорсомедиальным полосатым телом, приводит к изменению поведения мыши.
Ингибирование непрямого пути в дорсолатеральном стриатуме нарушало подавление движения, тогда как ингибирование прямого пути в дорсомедиальном стриатуме нарушало активацию действия.
Уже известно, что дорсомедиальное полосатое тело играет важную роль в целенаправленном поведении, обучении в лабиринте и когнитивной гибкости.
Патон сказал, что результаты его команды имеют отношение к людям с болезнью Паркинсона и болезнью Гентингтона.
Например, непрямой путь чрезмерно активен у людей с болезнью Паркинсона, что приводит к «патологическому включению механизмов подавления действия».
Манипулирование активностью этих путей может явно помочь облегчить симптомы болезни.
, новое исследование, которое было опубликовано сегодня в журнале Nature словам Патона
«Наблюдения нейробиологов лежат в основе многих методов машинного обучения и искусственного интеллекта», — сказал он.
«Идея о том, что принятие решений может происходить посредством взаимодействия множества параллельных цепей в одной и той же системе, может оказаться полезной для разработки новых типов интеллектуальных систем».
ЧТО ТАКОЕ БОЛЕЗНЬ ПАРКИНСОНА И КАКОВЫ СИМПТОМЫ?
Телеведущий Джереми Паксман сообщил, что у него диагностирована болезнь Паркинсона, но каковы ее причины, симптомы и как ее лечить?
Что такое болезнь Паркинсона?
Болезнь Паркинсона — нейродегенеративное заболевание, поражающее участки головного мозга.
Каковы симптомы?
NHS говорит, что есть три основных симптома, включая тремор или дрожь, замедленность движений и скованность мышц.
Другие симптомы включают проблемы с равновесием, потерю обоняния, нервные боли, чрезмерное потоотделение и головокружение.
Некоторые люди также могут испытывать недостаток сна, чрезмерное выделение слюны и проблемы с глотанием, вызывая недоедание и обезвоживание.
Каковы ранние признаки?
Симптомы проявляются постепенно, иногда начиная с едва заметной дрожи всего в одной части тела.
На ранних стадиях люди могут мало или совсем не выражать себя, и их руки могут не размахиваться при ходьбе.
Речь также может стать мягкой или невнятной, при этом состояние со временем ухудшается.
Каковы причины?
Ученые считают, что причиной болезни Паркинсона является сочетание генетических факторов и факторов окружающей среды.
Это происходит после того, как человек испытывает потерю нервных клеток в части своего мозга.
Однако неизвестно, почему происходит потеря нервных клеток, связанная с этим заболеванием.
Ученые говорят, что генетика вызывает от 10 до 15% болезни Паркинсона и поэтому может передаваться по наследству.
Другие факторы, вызывающие это состояние, включают экологические проблемы, такие как загрязнение окружающей среды, хотя такие связи неубедительны, сообщает NHS.
Как это диагностируется?
Никакие тесты не могут однозначно показать, есть ли у человека заболевание, но врачи могут поставить диагноз на основании симптомов, истории болезни и физического осмотра.
Специалист попросит человека писать или рисовать, ходить или говорить, чтобы проверить наличие каких-либо общих признаков заболевания.
Они могут даже проверить трудности с выражением лица и медлительность движений конечностей.
Сколько людей пострадало?
Около 145 000 человек живут с болезнью Паркинсона в Великобритании.
Что произойдет, если кому-то поставят диагноз?
По данным Parkinson's UK, обращение в DVLA является юридическим требованием, поскольку человеку с диагнозом необходимо пройти медицинское освидетельствование или оценку вождения.
Организация также советует людям обращаться к любым страховым компаниям и узнавать о доступной финансовой поддержке.
Людей также призывают больше заниматься спортом.
Можно ли это лечить?
Хотя лекарства нет, существует ряд методов лечения, которые помогают уменьшить симптомы.
Три основных средства включают лекарства, физические упражнения и терапию, которые могут помочь людям по-разному.
Какие лекарства доступны и каковы побочные эффекты?
Лекарства могут быть полезны для облегчения основных симптомов болезни Паркинсона, таких как дрожь и проблемы с движением.
Обычно используются три основных типа: леводопа, агонист дофамина или ингибитор МАО-В.
Каждый из них может влиять на людей по-разному.
Препараты имеют некоторые побочные эффекты, в том числе импульсивное и компульсивное поведение, галлюцинации, проблемы со сном и изменения артериального давления.
Какая терапия доступна?
Есть несколько методов лечения, доступных для людей с болезнью Паркинсона через NHS.
Среди них физиотерапия для уменьшения ригидности мышц, трудотерапия, помогающая выполнять повседневные задачи, а также обучение речи и языку.
Изменяет ли это ваш образ жизни?
Ожидаемая продолжительность жизни большинства людей существенно не изменится, хотя более выраженные симптомы могут привести к увеличению инвалидности и ухудшению здоровья.
Это также может вызвать некоторые когнитивные проблемы и изменения настроения и психического здоровья.
Людям с болезнью Паркинсона рекомендуется чаще заниматься спортом: ученые говорят, что 2,5 часа упражнений в неделю достаточно, чтобы замедлить прогрессирование симптомов.
Болезнь Паркинсона поражает одного из 500 человек и вызывает ригидность мышц, замедленность движений, тремор, нарушение сна, хроническую усталость, ухудшение качества жизни и может привести к тяжелой инвалидности.
Это прогрессирующее неврологическое заболевание, которое разрушает клетки в той части мозга, которая контролирует движения.
Известно, что у больных снижены запасы дофамина, потому что нервные клетки, которые его производят, погибли.
В настоящее время нет ни лекарства, ни способа остановить прогрессирование болезни, но проводятся сотни научных испытаний, чтобы попытаться изменить это.
Болезнь унесла жизнь легенды бокса Мухаммеда Али в 2016 году.