Wie funktioniert Ihr Gehirn auf Autopilot
Wer gelernt hat, mit dem Fahrrad fahren oder tippen könnte sich gewundert haben wie eine Aufgabe, die so mühsam an ist zunächst so nahtlos einfach sein könnte später. Eine neue Studie zeigt mehr über die genau Vorgänge im Gehirn wie wir diese Gewohnheiten bilden Übergang von intensiver Konzentration auf Autopilot.
Die Ergebnisse, bei Ratten gefunden aber vermutlich analog zum Menschen, zeigen, dass gewöhnlichen lernen, wie sie genannt wird, zwei Hirnschaltkreisen beinhaltet – für Bewegung und die andere für höheren, kognitiven denken.
Wie eine Aufgabe gelernt wird, trade diese Schaltungen-off in Bezug auf ihr Engagement. Die Bewegung-Schaltung, die ein Teil des Gehirns, der dorsolaterale Striatum genannt beinhaltet, wird aktiver, während die kognitive Schaltung, die eine Region namens Dorsomedial Striatum beinhaltet, ein Bad nimmt.
"Wenn Sie sich vorstellen, dass diese beiden Systeme im Wettbewerb stehen, dann im Endstadium der Ausbildung, Aktivität im Striatum Dorsomedial ziemlich schwache Aktivität im dorsolateralen Striatum ist ziemlich stark,", sagte Studie Forscher Catherine Thorn, MITS McGovern Institut für Hirnforschung. "Und was wir denken, das heißt, dass die Gewohnheit fortschreitender Ausbildung übernimmt," erzählte sie LiveScience.
Konkurrierende Hirnschaltkreisen
Während Wissenschaftler zuvor vermutet hatte diese Gehirn-Schaltungen in gewöhnlichen lernen beteiligt waren, die aktuelle Arbeit ist der erste Datensatz die Aktivität der Gehirnzellen oder Neuronen, wie die Gewohnheiten gebildet wurden. Es ist auch das erste zu zeigen, dass diese zwei Loops gleichzeitig aktiv sind.
Die Tatsache, die dass diese beiden Schaltungen zusammenarbeiten könnte möglicherweise bedeuten, dass eine Schaltung möglicherweise in der Lage, für den anderen zu kompensieren. Dies wäre nützlich in Fällen, wo eine Schaltung beschädigt ist, wie z. B. Morbus Parkinson, wo das dorsolaterale Striatum betroffen.
"Wenn wir lernen, wie den Wettbewerb in eine oder die andere Richtung kippen, wir helfen könnte Neuausrichtung zu bestehenden Therapien und möglicherweise Hilfe bei der Entwicklung neuer Therapien", sagte der leitende Forscher Ann Graybiel, auch von MIT. Aber die Forscher betonen, diese Arten von Anwendungen sind ein langer Weg.
Und zwar Ratte Gehirn gute Modelle für diese Art des Lernens zu studieren, Studien am Menschen sind erforderlich, bevor Wissenschaftler wissen können, ob die Ergebnisse bei uns bewerben.
Ratte-Gewohnheiten
Die Forscher aufgenommen die Aktivität von Tausenden von Neuronen im Gehirn der Ratten, wie sie gelernt, wie man eine Belohnung in einem Labyrinth zu finden. Wenn sie eine spezifische t-Kreuzung erreicht, wurden die Ratten entweder rechts oder links drehen durch ein Geräusch oder Touch Cue signalisiert. Über viele Versuche lernte die Ratten das Signal verbinden mit dem Drehen in die richtige Richtung für ihren Lohn. Schließlich wurde diese Routine.
Die beiden Hirnschaltkreisen zeigten sehr unterschiedliche Muster von Aktivitäten, wie die Ratten lernten. Die dorsolateralen striatalen Neuronen (in Verbindung mit Motion-Control) wurden am aktivsten an bestimmten Punkten des Handelns im Labyrinth, wie Start, Stop, oder Wende. Und ihre Aktivität stetig gestiegen, als die Ratten Leistung verbessert, und dann ziemlich stabil geblieben.
Auf der anderen Seite waren die Dorsomedial Neuronen (eingebunden in höheren denken) aktivsten, als die Ratten "rechts oder links" entscheiden musste. Die Neuronenaktivität in dieser Region ging auch einmal die Ratten einen Handle auf ihre Aufgabe bekamen. Im Wesentlichen war die denkenden Teil des Gehirns nicht so notwendig wie die Aufgabe Routine wurde.
"Die beiden Systeme sind in der Regel gleichzeitig engagiert und möglicherweise konkurrenzfähig, aber mit längeren Training und Wiederholung, wenn die Gewohnheit, übernimmt das dorsolaterale Striatum stärker aktiviert wird über das Striatum Dorsomedial" Thorn sagte.
Eine andere hypothetische Implikation der Ergebnisse ist, dass ein besseres Verständnis, wie diese Schaltungen interagieren zu Möglichkeiten, um Menschen helfen zu vermeiden oder schlechte Gewohnheiten abgewöhnen führen könnte. "Es ist möglich, dass wenn wir auf die Interaktion zwischen den zwei Schleifen in den Griff bekommen könnte, wären wir möglicherweise schlechte Gewohnheiten zu unterdrücken oder guten fördern können", sagte Dorn.
Die Ergebnisse werden in der Fachzeitschrift Neuron 10 Juni veröffentlicht werden.
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