Neuronii "zombie" din creierul soarecilor sunt decisivi in procesul de invatare

Un grup de cercetători portughezi a identificat, în mod accidental, "neuroni zombi" în creierul șoarecilor - acestea nu sunt creaturi înfricoșătoare care consumă carne și răspândesc virusuri, ci celule care încetează să interacționeze în mod normal, chiar dacă sunt încă funcțional vii. Această descoperire aduce noi perspective asupra proceselor de învățare din creier.

Cercetătorii au identificat acești neuroni în timpul unei investigații asupra modului în care o regiune a creierului cunoscută sub numele de cerebel învață din mediul înconjurător. Cerebelul este responsabil pentru procesarea informațiilor senzoriale legate de mișcările motorii, asigurându-ne că putem naviga pe o stradă aglomerată sau să ridicăm un pahar fără să-l vărsăm. De asemenea, este esențial pentru procesul de învățare, ajutându-ne să ajustăm mișcările în funcție de experiențele anterioare pentru a evita greșelile viitoare. Această capacitate de învățare a fost subiectul principal al acestui nou studiu.

Prin utilizarea optogeneticii, o tehnică care implică manipularea celulelor cu ajutorul luminii, împreună cu teste de învățare efectuate pe șoareci, cercetătorii au reușit să evidențieze rolul esențial al unor intrări specifice în cerebel, cunoscute sub numele de fibre de cățărare. „După ce am stimulat în mod consecvent fibrele de cățărare în timpul prezentării unui indiciu vizual, șoarecii au învățat să clipească în răspuns la acel indiciu - chiar și în absența stimulării", spune neuroscientistul Tatiana Silva, de la Centrul Champalimaud. „Aceasta a dovedit că aceste fibre sunt suficiente pentru a conduce acest tip de învățare".

Exista de multa vreme convingerea ca aceste fibre sunt intr-un fel implicate in procesul de invatare, iar aceasta descoperire ofera un alt argument care ar putea clarifica unele dintre confuziile si controversele legate de rolul lor. Manipularea altor tipuri de celule cerebrale intr-un mod similar nu a produs acelasi efect asupra capacitatii soarecilor de a invata.

Apoi, cercetătorii au observat efectul de "neuron zombie". Prin introducerea proteinelor sensibile la lumină, denumite Channelrhodopsin-2 (ChR2), ca parte a manipulării optogenetice, aceste celule au fost practic "zombificate". Cu alte cuvinte, ele rămâneau active și emiteau impulsuri ca de obicei, dar aceste semnale nu erau transmise mai departe. În esență, aceste celule deveniseră deconectate de la alte circuite neuronale, împiedicând șoarecii să poată învăța. Acum dispunem de o înțelegere mult mai precisă a modului în care învățarea operează în cerebel. Având în vedere similitudinile dintre creierele de șoareci și cele umane, este rezonabil să presupunem că aceleași procese sunt în lucru.