پزشکی پیشگیری تغذیه خواص گیاهان دسته‌بندی نشده روان شناختی زیبایی ورزش

دانشمندان منطقه خاص مغز و مدارهای کنترل کننده توجه را شناسایی می کنند

دانشمندان منطقه خاص مغز و مدارهای کنترل کننده توجه را شناسایی می کنند

نورونهای LC شناسایی شده توسط ماركر تیروزین هیدروکسیلاز (سرخابی) از طریق ویروس برای بیان ChR2 (سبز) ایجاد شده است كه به سلولهای عصبی تحریک می شود در اثر فعال شدن لیزر آبی. اعتبار: آزمایشگاه تونگاوا / م Picسسه MIT Picower

کنترل توجهی که ارگانیسم ها برای موفقیت در اهداف خود نیاز دارند از دو توانایی ناشی می شود: تمرکز برای نادیده گرفتن حواس پرتی و نظم برای جلوگیری از تکانه ها. مطالعه جدیدی توسط دانشمندان علوم مغز و اعصاب MIT نشان می دهد که این توانایی ها مستقل هستند ، اما فعالیت نورون های تولیدکننده نوراپی نفرین در یک منطقه مغزی ، یعنی locus coeruleus ، هر دو را با هدف قرار دادن دو منطقه مجزا از قشر پیشانی کنترل می کند.

نویسندگان این مطالعه از گروه تحقیقاتی Susumu Tonegawa ، استاد زیست شناسی پیکاور ، نوشتند: “نتایج ما نقش علیت اساسی فعال شدن سلولهای عصبی LC در اجرای کنترل توجه را با تعدیل انتخابی فعالیت عصبی در مناطق هدف خود نشان می دهد.” علوم اعصاب در آزمایشگاه ژنتیک مدار عصبی RIKEN-MIT در انستیتوی یادگیری و حافظه Picower و موسسه پزشکی هوارد هیوز.

آندره باری ، نویسنده اصلی تحقیق ، گفت: مطالعات دارویی و ضایعات کنترل توجه در انسان و سایر پستانداران نشان داده اند که نورون های تولید نوراپی نفرین یا نورآدرنرژیک ، در LC ممکن است این نقش را داشته باشند ، اما متقاعد کننده ترین شواهد بیش از آنکه علت باشد ، همبستگی بوده است. یک دانشمند تحقیقاتی در آزمایشگاه Tonegawa. در مطالعه جدید در مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم، این تیم با استفاده از اپتوژنتیک به ویژه کنترل نورون های نورآدرنرژیک LC در موش ها با دقت زمانی و مکانی به عنوان جوندگان در سه کار کنترل توجه علیت واضحی را نشان دادند. این دستکاری ها بلافاصله و به طور قابل اعتماد عملکرد جوندگان را تحت تأثیر قرار می دهند.

باری گفت: “برای اولین بار ما نشان می دهیم كه فعال شدن LC در زمان واقعی و با روش های خاص سلول باعث این اثر می شود.”

نتایج ، به گفته نویسندگان ، می تواند سهم مهمی در تلاش برای درک بهتر و درمان اختلالات روانپزشکی داشته باشد که در آن کنترل توجه یا هر یک از توانایی های م componentلفه آن به خطر بیفتد ، مانند اختلال نقص توجه و بیش فعالی (ADHD).

“میشل پیگناتلی” یکی از نویسندگان و دانشمندان تحقیقاتی گفت: “بیماران مبتلا به ADHD ممکن است از قابلیت تحریک پذیری و تکانشگری نیز رنج ببرند” اما شما همچنین می توانید مواردی را که عمدتا با ارائه بی توجه یا با ارائه بیش فعالی-تکانشی توصیف می شوند ، داشته باشید. شاید بتوانیم برای مقابله با انواع مختلف راهکارهای جدید بیش فعالی.”

باری گفت که به طور غیرمنتظره این مطالعه همچنین س questionsالات جدیدی در مورد نقش LC در اضطراب ایجاد کرد ، زیرا در کمال تعجب تیم ، تحریک فعالیت LC نیز باعث کاهش اضطراب در موش ها شد.

کانون کانونی

محققان بعد از ایجاد روش کنترل کنترل اپتوژنتیک دو طرفه سلولهای عصبی LC نورآدرنرژیک – به این معنی که با رنگهای مختلف نور می توانند فعالیت را تحریک یا مهار کنند – محققان اثرات هر دستکاری را در موش آزمایش کردند. در اولین کار ، جوندگان مجبور شدند هفت ثانیه منتظر بمانند تا یک ثانیه فلاش نور نشان دهد که کدام یک از دو درگاه را باید با بینی فشار دهند تا جایزه غذایی دریافت کنند. موشهایی که در آنها نورونهای LC از نظر ژنتیکی تحریک شده بودند بیشتر اوقات وظیفه را به درستی انجام می دادند و کمتر از زمان دستکاری حرکت زودرس انجام می دادند. موشهایی که سلولهای عصبی LC در آنها مهار می شود ، وظیفه را به ندرت انجام می دهند (توجه کمتر به معنای از دست دادن فلش نور است) و بیش از حد معمول اسلحه را می پرند.

محققان سپس موش ها را در مورد الگوی رفتاری دوم ، مشتق شده از وظیفه نشانه گذاری فضایی Posner ، که به طور گسترده در علوم اعصاب شناختی انسان استفاده می شود ، آموزش دادند. در این کار ، موش ها قبل از دیدن نوری که پرتال صحیح را پرچم گذاری می کند (این بار به مدت سه ثانیه) ، یک فلش “نشانه” را مشاهده می کنند. گاهی اوقات این نشانه در طرف مقابل قرار می گیرد ، گاهی در وسط قرار می گیرد و گاهی در سمت درست قرار می گیرد. باز هم ، تحریک LC عملکرد صحیح را بهبود بخشید و انگیزه های آن را سرکوب کرد و دوباره مهار درستی و انگیزه ها را کاهش داد ، اما اکنون محققان براساس زمان واکنش موش ها چیز جدیدی یاد گرفتند. موش های تحریک شده-LC هیچ تفاوتی در زمان واکنش نشان ندادند زیرا آنها بر روی هدف واقعی متمرکز بودند اما موش های مهار شده-LC تغییراتی را در زمان واکنش نشان دادند زیرا توسط این نشانه حواسشان پرت می شد – هنگامی که در سمت اشتباه بود آنها کندتر از حد طبیعی واکنش نشان دادند و نشانه از طرف درست بود که آنها سریعتر واکنش نشان دادند.

در کار سوم ، موش ها هم از نظر رفتاری به چالش کشیده شدند و هم از نظر ژنتیکی به طور متفاوتی دستکاری شدند. این بار موش ها در حالی که منتظر سیگنال واقعی سه ثانیه ای از محل پاداش غذا بودند ، با حواس پرتی مداوم توسط چراغ های بی ربط مواجه شدند. همان نتایج قبلی ، با یک استثنا ، دوباره برگزار شد. در مواردی که عوامل حواس پرتی وجود نداشت ، با سه ثانیه طولانی برای مشاهده سیگنال ، موشهای مهار کننده LC در انجام صحیح کار از بین نمی روند. آنها فقط در میان عوامل حواس پرتی کسری را نشان دادند.

برای درک واقعی اینکه آیا تمرکز توجه و کنترل تکانه جدا از هم هستند ، تیم تصمیم گرفت فعالیت LC و ترشح نوراپی نفرین را نه در بدن اصلی سلول های عصبی مانند قبل کنترل کند ، بلکه فقط در جایی است که پیش بینی های طولانی آنها به مناطق خاصی از قشر پیشانی (PFC). با انجام برخی از تحقیقات قبلی باری و اشاره به سایر مطالعات ، آنها PFC پشتی-داخلی (dmPFC) و قشر اربیتوفرونتال شکمی-جانبی (vlOFC) را هدف قرار دادند. در این آزمایشات آنها دریافتند که تحریک اتصالات LC به dmPFC عملکرد صحیح را افزایش می دهد اما پاسخ های زودرس را کاهش نمی دهد. در همین حال ، تحریک اتصالات LC در vlOFC عملکرد صحیحی را بهبود نمی بخشد ، اما پاسخ های زودرس را کاهش می دهد.

“در اینجا ما از تکنیک های ژنتیکی رفتاری ، اپتوژنتیکی و مدار عصبی استفاده کرده ایم که دارای درجه بالایی از ویژگی زمانی و سلولی برای دستکاری و ضبط فعالیت نورون نورآدرنرژیک در LC هستند و ارتباط علیتی بین مدولاسیون نوراپی نفرین LC مربوط به زمان را نشان می دهند و کنترل توجه “، نویسندگان نوشتند. “نتایج ما نشان می دهد که کنترل توجه رفتار با اثرات هم افزایی دو مسیر انسداد قشر مغز تجزیه می شود ، با پیش بینی LC به dmPFC افزایش توجه و پیش بینی LC به vlOFC باعث کاهش تکانه می شود.”

اضطراب کمتری دارد

آزمایشات نشان داد که تحریک LC باعث کاهش اضطراب به عنوان یک پیشگیری انجام می شود. Pignatelli گفت ، بسیاری از مطالعات نشان می دهد که افزایش فعالیت نورون نوراپی نفرین LC باعث افزایش اضطراب می شود. که می توانست تمایل به برای غذا خوردن در اطراف غذا بخورند ، یا ممکن است آنها را بیش از حد تکان دهنده کند ، بنابراین تیم قبل از شروع کارهای کنترل توجه ، اثرات اضطراب را بررسی کرد.

باری گفت که بررسی مزیت شگفت آور تحریک LC برای اضطراب می تواند یک زمینه جذاب برای مطالعه در آینده باشد. او گفت امیدوار است که به آن توجه بیشتری کند.


تحقیقات در درک چگونگی تمرکز مغز در حالی که حواس پرتی را نادیده می گیرد پیشرفت می کند


اطلاعات بیشتر:
آندره باری el al. ، “مکانیسم های کنترل توجه دیفرانسیل توسط دو مسیر قشر مغز مغزی-پیشانی نورآدرنرژیک مجزا” PNAS (2020) www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.2015635117

استناد: دانشمندان منطقه خاص مغز و مدارهای کنترل کننده توجه را شناسایی می کنند (2020 ، 2 نوامبر) بازیابی شده در 2 نوامبر 2020 از https://medicalxpress.com/news/2020-11-scientists-specific-brain-region-circuits.html

این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. جدا از هرگونه معامله عادلانه با هدف مطالعه خصوصی یا تحقیق ، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تولید نیست. محتوای مذکور فقط به هدف اطلاع رسانی ایجاد شده است.