Ang Paulit-ulit na Pagsasanay ay Nagpapabuti sa Paggana ng Memorya, Nagbabago sa Mga Daan ng Utak

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

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

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

Natuklasan ng pag-aaral ang mga pagbabago sa gumaganang memory circuit na matatagpuan sa pangalawang motor cortex habang inuulit 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. Gayunpaman, pagkatapos ng paulit-ulit na pagsasanay sa gawain, nagsimulang mag-stabilize o "mag-crystallize ang mga pattern ng memorya," sabi ng lead author ng pag-aaral at neurologist ng UCLA Health na si Dr. Payman Golshani.

Epekto ng optogenetic inhibition sa working memory (WM) na pagganap ng gawain.
a. Pang-eksperimentong setup.
b. Mga uri ng pagsubok sa naantalang gawain sa WM ng asosasyon; nasuri ang pagdila sa panahon ng 3 segundong pagpili, na may markang maaga at huli na mga panahon ng pagkaantala.
c. Pag-unlad ng pag-aaral sa loob ng walong sesyon, na sinusukat sa porsyento ng mga tamang sagot.
d. Halimbawa ng sesyon ng pagsasanay, na may markang pagdila.
e. Epekto ng photoinhibition sa pagganap ng gawain sa iba't ibang 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 pagsusuri sa 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 gamit ang dalawang-sample na t test para sa mga sesyon 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 = 0.0.05 P9 = 0.6530 at P10 = 0.7955. Para sa c, e at f, ang data ay ipinakita bilang mean ± s.e.m. 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 ibang nota, ang himig na nabuo ng utak kapag nagsasagawa ng isang gawain ay iba-iba sa araw-araw, ngunit pagkatapos ay naging mas pino at katulad habang ang mga hayop ay patuloy na nagsasanay ng gawain,” sabi ni Golshani.

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

“Ang pagtuklas na ito ay hindi lamang nagsusulong sa ating pag-unawa sa pag-aaral at memorya, ngunit mayroon ding mga implikasyon sa pagtugon sa mga problemang 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 The Rockefeller University.