Neirologi atklāj jaunas atziņas par smadzenīšu lomu mācīšanās procesā

Neirologi atklāj jaunas atziņas par smadzenīšu lomu mācīšanās procesā

Jauni pētījumi ir atklājuši jaunu skatījumu uz smadzenīšu nozīmi, apstrīdot ieilgušos uzskatus par šīs smadzeņu daļas funkcijām. Līdz šim smadzenītes bija galvenokārt saistītas ar kustību kontroli un koordināciju, taču tagad ir atklāts, ka tās aktīvi piedalās arī atalgojuma mācīšanās procesos. Šie rezultāti tika publicēti žurnālā “Nature Communications”. Smadzenītes izvietotas galvaskausa apakšdaļā, tieši virs vietas, kur muguras smadzenes savienojas ar galvas smadzenēm. Lai gan smadzenītes veido aptuveni 10 procentus no kopējās smadzeņu masas, tajās koncentrēti gandrīz 80 procenti visu smadzeņu neironu. Tradicionāli smadzenīšu galvenā loma tika piešķirta gribas kustību koordinēšanai, līdzsvara uzturēšanai un veiksmīgai muskuļu darbības regulēšanai. Tās ilgi tika asociētas ar kustību veikšanu, nodrošinot to precizitāti un vienmērīgumu. Jaunie neurologiskie pētījumi atklāj, ka smadzenīšu funkcijas sniedzas tālāk par tikai kustību kontroli, ietverot arī sarežģītākus kognitīvos procesus. Šis paplašinātais funkciju loks attiecas uz domāšanas, mācīšanās un atmiņas procesiem – līdz šim šīs spējas tika uzskatītas par citu smadzeņu daļu, piemēram, garozas, atbildību.

Šo ieguvumu rosināti, Pitsburgas Universitātes Medicīnas skolas un Kolumbijas Universitātes neirologi īstenoja pētījumu, ar kuru noskaidrot, kā smadzenītes piedalās uz atalgojumu balstītas jaunu uzdevumu apguvē. Zinātnieki balstījās uz pieņēmumu, ka smadzenītes var būt iesaistītas vizuomotoru asociāciju (kad redzamais savienojas ar specifisku kustību, kuru pastiprina atalgojums) veidošanā. Ilgi tika uzskatīts, ka smadzenītes nodrošina tikai kustību kontroli, tomēr atklāts, ka noteiktas smadzenīšu daļas ir cieši savienotas un attīstījušās kopā ar smadzeņu rajoniem, kas atbild par domāšanu.

Tā kā smadzenītes izmanto informāciju par kļūdām, lai ar laiku uzlabotu kustības, zinātnieki pieļāva, ka līdzīgs princips darbojas arī kognitīvajās funkcijās. Pētījumā pērtiķiem mācīja saistīt konkrētus vizuālus signālus ar noteiktiem rokas kustībām, lai iegūtu atlīdzību – nelielu daudzumu sulas. Šī metodika pārbaudīja spēju veidot jaunas vizuomotorās asociācijas jeb sasaistes starp redzēto un nepieciešamo kustību. Pētnieki koncentrējās uz smadzenīšu daļu, kas zināma kā laterālā mugurējā smadzenīte un tiek uzskatīta par svarīgu šāda veida mācībām.

Būtisks eksperiments ietvēra īslaicīgu šī smadzenīšu apgabala aktivitātes nomākšanu, izmantojot medikamentu, kas bloķē neironu darbību. Kad šis reģions darbojās normāli, pērtiķi apguva jaunas asociācijas starp simboliem un kustībām samērā ātri – aptuveni 50–70 mēģinājumos. Savukārt, kad šī smadzenīšu zona tika deaktivizēta, asociāciju apguve kļuva daudz sarežģītāka, prasīja ievērojami vairāk mēģinājumu un gala rezultāts bija zemāks, kas norāda uz minētās smadzeņu zonas nozīmību atalgojuma apstrādē, kas veicina mācīšanos.

Interesanti, ka šie traucējumi attiecās tikai uz jaunas informācijas apguvi. Pērtiķi arī pēc apstrādes saglabāja jau iepriekš iemācīto uzdevumu izpildes prasmes, kas apliecina: smadzenīšu loma mācībās ir saistīta tieši ar jaunu zināšanu un prasmju apgūšanu, nevis ar jau nostiprinātu iemaņu uzturēšanu. Turklāt tika noskaidrots, ka citu smadzenīšu rajonu funkciju kavēšana neietekmēja mācīšanos, akcentējot reģionu specifiku – ne visas smadzenīšu daļas iesaistītas šajā procesā.

Šī specifika liecina, ka dažādi smadzenīšu reģioni pilda atšķirīgas funkcijas, un tie nav universāli iesaistīti jebkura veida mācībās vai kustībās. Tādējādi, kad šis smadzenīšu rajons tika izslēgts, pētījuma rezultāti parādīja – mācīšanās process kļūst ievērojami lēnāks, sasniegumi ir zemāki un nepieciešams daudz vairāk mēģinājumu. Šis piemērs ilustrē, kā smadzenītes izmanto atalgojuma informāciju kognitīvo funkciju veidošanā primātiem.

Šie atklājumi paplašina mūsu priekšstatus par smadzeņu uzbūvi un lietderību, parādot to nozīmi ne tikai kustību, bet arī augstāku kognitīvo procesu – piemēram, mācīšanās un atmiņas – nodrošināšanā. Tas paver iespējas pielāgot mācību pieejas un rehabilitācijas metodes cilvēkiem ar smadzenīšu darbības traucējumiem. Pētījums norāda, ka cilvēkiem ar smadzenīšu bojājumiem jaunas informācijas apguves grūtības nereti nav saistītas vienīgi ar kustību koordinācijas traucējumiem, bet cieši saistītas arī ar atalgojuma apstrādes deficītu šajā smadzeņu apgabalā. Izpratne par šiem mehānismiem var pavērt jaunas iespējas mērķētām terapijām nozarēs, kur svarīga ir jaunu prasmju apgūšana un pielāgošanās.

Pētnieki uzsver, ka viņu darbs sniedz pārliecinošus pierādījumus: smadzenītes ir būtiskas ne tikai veiklu kustību apguvei, bet arī tam, lai cilvēks saprastu, kuri rīcības modeļi konkrētās situācijās ir visefektīvākie. Šī atziņa palīdz labāk skaidrot arī tos mācību sarežģījumus, kas novērojami cilvēkiem ar smadzenīšu darbības traucējumiem.

Parašykite komentarą

Jūsu e-pasta adrese netiks publicēta. Obligātie lauki ir atzīmēti kā *