Fare Çalışması, Geçmiş Deneyimlerin Zihinsel Tekrarını Öğrenme için Kritik Buluyor

Uyanıkken geçmiş deneyimleri zihinsel olarak yeniden oynatmak, bilinçli seçimler yapmak için çok önemlidir, fareleri kullanan yeni bir çalışma önermektedir.

Ulusal Sağlık Enstitüleri tarafından finanse edilen araştırmacılar, bir labirent görevi gerçekleştiren sıçanların bellek merkezlerinde anlık nöronal aktivite patlamaları olarak kodlanan tekrarı seçici olarak bastırarak geçmiş deneyimlerden öğrenmeyi ve bunlara göre hareket etmeyi engellediler.

Kaliforniya Üniversitesi'nden Ph.D. Loren Frank, "Geçmiş deneyimlere dayanarak gelecekteki olasılıklar hakkında düşünmemizi ve ne yapacağımıza karar vermemizi sağlayan, hipokampustaki elektriksel aktivitede meydana gelen dalgalanma benzeri patlamalar gibi görünüyor" dedi. San Francisco, "benzer durumlarda insanlarda benzer hipokampus aktivitesi paternlerinin tespit edildiğini" belirten San Francisco.

Frank ve meslektaşları, önceki çalışmalarda, hipokampustaki ritmik dalgalanmaya benzer aktivitenin, sıçanların aktivitesindeki sükunetler sırasında geçmiş deneyimlerin zihinsel tekrarına denk geldiğini keşfetmişlerdi. Uyku sırasındaki aynı sinyalin anıları pekiştirmeye yardımcı olduğu biliniyor, bu yüzden araştırmacılar bu uyanık dalgalanma durumlarının hafıza rehberliğinde karar verme için gerekli olduğunu varsaydılar.

Bunu mevcut çalışmada test etmek için, bir labirent görevinde hayvanların performansı üzerindeki herhangi bir etkiyi izlerken diğer işlevleri bozmadan dalgalanma aktivitesini seçici olarak bastırdılar.

Araştırmacılar, hipokampusun belirli bölgelerindeki bireysel nöronların belirli bir yerle ilişkilendirildiğini buldular. Bu yer hücreleri, hayvan oradayken veya - ortaya çıktığında - o yerde olma deneyimini zihinsel olarak tekrarladığında ateşlenir.

Son deneyde, sıçanın daha önce W şeklindeki bir labirentin iki dış kolundan hangisini ziyaret ettiğini hatırlaması ve bir ödül kazanmak için ilk önce orta kolu ziyaret ettikten sonra karşı kolu ziyaret ederek aralarında geçiş yapması gerekiyordu. Araştırmacılar, dalgalanma aktivitesinin, denemeler arasındaki molalar sırasında sıçanlar hareketsiz kaldığında meydana geldiğini söyledi.

Labirent ateşiyle ilişkili hücreleri hızla art arda ve mahalledeki diğer nöronlarla eşzamanlı olarak yerleştirin. Araştırmacılar, hücrelerin, sıçan labirentte ilk kez yürüdüklerinde yaptıkları aynı sırayla ateşlendiğini, bu da farenin daha önceki deneyimi zihinsel olarak tekrar ettiğini, ancak çok daha hızlı bir zaman ölçeğinde olduğunu gösterdiğini söyledi.

Otomatik bir geri bildirim sistemi, dalgalanma aktivitesi tespit ettiğinde hafif elektriksel uyarı yoluyla yer hücresi ateşlemesini durdurdu ve bu da labirent belleğinin tekrarlanmasını engelliyordu. Araştırmacılar, zihinsel tekrarın faydası olmadan, farelerin labirent görevindeki performansının kötüleştiğini bildirdi.

Bozulma, hayvanların uzamsal işleyen hafızasındaydı - anlık ve önceki deneyimleri ödülle ilişkilendirme yeteneklerindeydi. Frank, bu yeteneğin, giden denemeler sırasında merkez koldan çıktıktan sonra hangi dış kolun ziyaret edileceğine doğru bir şekilde karar vermesi için gerekli olduğunu açıkladı.

Araştırmacılar, hipokampustaki uyanık tekrarın, değişim kuralını öğrenen ve davranışa rehberlik etmek için uygulayan, beynin yönetici merkezi olan prefrontal kortekse geçmiş yerler ve gelecekteki seçenekler hakkında bilgi sağladığını öne sürüyorlar.

Sıçanların tekrarları bir saniyenin çok altında sürse de, Frank, bunların, genellikle uzun olayları başımıza gelen olayların önemli noktalarına sıkıştıran kendi anı deneyimlerimizden farklı olmadıklarını belirtti.

"Beynin bu dalgalanma benzeri patlamaları birçok şey için kullandığını düşünüyoruz" dedi. "Onları anılara ulaşmak, olasılıkları keşfetmek - günü hayal etmek - ve anıları güçlendirmek için kullanıyor."

Kaynak: Ulusal Sağlık Enstitüleri