Ang paulit-ulit na pagsasanay ay nagpapabuti sa memorya sa pagtatrabaho at nagbabago sa mga landas ng utak

Natuklasan ng isang bagong pag-aaral mula sa UCLA Health na ang paulit-ulit na pagsasanay ay hindi lamang nakakatulong na mapabuti ang mga kasanayan, ngunit humahantong din sa mga makabuluhang pagbabago sa mga landas ng memorya ng utak.

Ang pag-aaral, na inilathala sa journal Nature at isinagawa sa pakikipagtulungan sa Rockefeller University, ay naghangad na matuklasan kung paano nagpapabuti ang kakayahan ng utak na mag-imbak at magproseso ng impormasyon, na kilala bilang working memory, sa pamamagitan ng pagsasanay.

Upang subukan ito, hiniling ng mga mananaliksik sa mga daga na kilalanin at alalahanin ang isang pagkakasunud-sunod ng mga amoy sa loob ng dalawang linggo. Sinusubaybayan ng mga mananaliksik ang aktibidad ng neural ng mga hayop habang ginagawa nila ang gawain, gamit ang isang bago, custom-built na mikroskopyo upang imahen ang aktibidad ng cellular na hanggang 73,000 neuron nang sabay-sabay sa buong cortex.

Natuklasan ng pag-aaral ang mga pagbabago sa gumaganang memory circuit na matatagpuan sa pangalawang motor cortex habang inulit ng mga daga ang gawain sa paglipas ng panahon. Noong unang nagsimulang matutunan ng mga daga ang gawain, ang mga representasyon ng memorya ay hindi matatag. Ngunit pagkatapos ng paulit-ulit na pagsasanay ng gawain, ang mga pattern ng memorya ay nagsimulang maging matatag, o "mag-crystallize," sabi ng nangungunang may-akda at neurologist ng UCLA Health na si Dr. Peyman Golshani.

Epekto ng optogenetic inhibition sa working memory (WM) na pagganap ng gawain.
A. Pang-eksperimentong setup.
B. Mga uri ng pagsubok sa isang delayed-associate WM na gawain; nasuri ang mga pagdila sa panahon ng 3-segundong panahon ng pagpili, na may markang maaga at huli na mga panahon ng pagkaantala.
C. Pag-unlad ng pagkatuto sa walong sesyon, na sinusukat sa porsyento ng mga tamang tugon.
D. Halimbawang sesyon ng pagsasanay, na may markang pagdila.
E. Epekto ng photoinhibition sa pagganap ng gawain sa buong panahon (ikaapat na segundo ng panahon ng pagkaantala, P = 0.009; ikalimang segundo ng panahon ng pagkaantala, P = 0.005; pangalawang amoy, P = 0.0004; unang segundo ng panahon ng pagpili, P = 0.0001). Ang pagtatasa ng istatistika ay isinagawa gamit ang mga ipinares na t-test.
F. Ang photoinhibition ng M2 sa huling 2 segundo ng panahon ng pagkaantala sa unang 7 araw ng pagsasanay ay nakakapinsala sa pagganap ng gawain. n = 4 (stGtACR2-expressing mice) at n = 4 (mCherry-expressing mice). Ang mga halaga ng P na tinutukoy ng dalawang-sample na t-test para sa mga session 1–10 ay ang mga sumusunod: P1 = 0.8425, P2 = 0.4610, P3 = 0.6904, P4 = 0.0724, P5 = 0.0463, P6 = 0.0146, P7 = 0.0146, P7 = 0.0146, P7 = 0.0146, P7 = 0.0146 = 0.6530, at P10 = 0.7955. Para sa c, e, at f, ang data ay ipinakita bilang mean ± sem NS, hindi makabuluhan; *P ≤ 0.05, **P ≤ 0.01, ***P ≤ 0.001, ****P ≤ 0.0001.
Pinagmulan: Kalikasan (2024). DOI: 10.1038/s41586-024-07425-w

"Kung iniisip mo na ang bawat neuron sa utak ay parang isang tala, ang himig na nabuo ng utak habang ginagawa ang gawain ay iba-iba sa araw-araw, ngunit pagkatapos ay naging mas pino at katulad habang ang mga hayop ay patuloy na nagsasanay sa gawain," sabi ni Golshani.

Ang mga pagbabagong ito ay nagbibigay ng insight sa kung bakit nagiging mas tumpak at awtomatiko ang performance sa paulit-ulit na pagsasanay.

"Ang pagtuklas na ito ay hindi lamang nagpapasulong sa aming pag-unawa sa pag-aaral at memorya, ngunit mayroon ding mga implikasyon para sa pagtugon sa mga problema na nauugnay sa kapansanan sa memorya," sabi ni Golshani.

Ang gawain ay isinagawa ni Dr. Arash Bellafard, isang UCLA project scientist, sa malapit na pakikipagtulungan sa grupo ni Dr. Alipasha Vaziri sa Rockefeller University.