Znajdź zawartość

Psycholodzy z Uniwersytetu w Exeter odkryli w mózgu istnienie mechanizmu wczesnego ostrzegania, który pomaga uniknąć popełnianych już w przeszłości błędów. Na znajome bodźce reaguje on w ciągu 0,1 sekundy (Journal of Cognitive Neuroscience). Wcześniejsze badania wykazały, że ludzie lepiej uczą się na błędach niż na zjawiskach, w przypadku których ich przewidywania były od razu trafne. Istotny dla uczenia się jest element zaskoczenia. Dzięki zapisowi wskaźników elektrofizjologicznych po raz pierwszy udało się w momencie "dziania się" zademonstrować, jak błyskawicznie nasz mózg reaguje na sygnały kojarzone z przeszłymi pomyłkami. W eksperymencie zespołu profesora Andy'ego Willsa grupa wolontariuszy wykonywała zadanie na komputerze. Wymagało ono przewidywania w oparciu o dostępne informacje. Bazę danych uzupełniano następnie kolejnymi danymi, w świetle których wiele z przewidywań badanych było niewłaściwych. By uniknąć popełnienia znów tych samych błędów, ochotnicy musieli się więc czegoś w tym momencie nauczyć. Aktywność ich mózgu była monitorowana dzięki przyczepionym do głowy 58 elektrodom. Niemal natychmiast po zadziałaniu bodźca wzrokowego kojarzonego z błędem rozświetlała się dolna kora skroniowa. To ciekawe odkrycie, gdyż niemal wszystkie wcześniejsze studia związane z uczeniem się na pomyłkach koncentrowały się na płatach czołowych. Dolna kora wzrokowa pomaga we wzrokowym rozpoznawaniu obiektów, podczas gdy płaty czołowe odpowiadają m.in. za planowanie, analizę oraz świadome podejmowanie decyzji. To złożone procesy, a mechanizm wczesnego ostrzegania działa w okamgnieniu, zanim zdążymy cokolwiek rozważyć.

Japońscy naukowcy twierdzą, że karaluchy posiadają pamięć i mogą zostać nauczone ślinienia się w reakcji na neutralny stymulant przypominający o jedzeniu. Insekty wykazują więc taką samą reakcję jak sławne psy Pawłowa. Dotychczas występowanie wydzielania śliny w podobnych warunkach udowodniono jedynie u psów i ludzi. Uważa się, że występuje on tylko tam, gdzie mamy do czynienia z pamięcią i uczeniem się. Podczas eksperymentów akademicy rozpylali substancję zapachową i jednocześnie karmili karaluchy roztworem cukru. Po pewnym czasie wystarczyło rozpylić sam zapach, a karaluchy zaczynały się ślinić. Japońscy naukowcy mają nadzieję, że badając mózg karalucha dowiedzą się czegoś i działaniu znacznie bardziej skomplikowanego ludzkiego mózgu. W mózgu karalucha jest bardzo dużo neuronów. Musimy dowiedzieć się, który z nich odpowiada za uczenie się – mówi Makoto Mizunami z Tohoku University. Mamy nadzieję, że nasze badania przynajmniej częściowo uda się odnieść do mózgu człowieka – dodał.

Wyłączanie genu wiązanego z chorobą Alzheimera korzystnie wpływało na inteligencję laboratoryjnych myszy. Były one o wiele wrażliwsze na zmiany zachodzące w otoczeniu, wyczuwały je dużo szybciej, niż "zwykłe" gryzonie (Nature Neuroscience). Naprawdę rzadko udaje się stworzyć mądrzejsze zwierzę — powiedział szef badań, dr James Bibb z University of Texas Southwestern Medical Center. Posługując się inżynierią genetyczną, zespół Bibba wyhodował myszy, u których można było wyłączyć gen Cdk5, kontrolujący produkcję pewnego mózgowego enzymu. Białko to powiązano z chorobami neurodegeneracyjnymi, charakteryzującymi się śmiercią neuronów. Wykazaliśmy, że można wyłączyć gen u dorosłych zwierząt. Kiedy wyhodowaliśmy młode, które urodziły się bez niego, zmarły tuż po przyjściu na świat. Amerykanie przeprowadzili ze zmienionymi genetycznie i przeciętnymi myszami serię testów. Te pierwsze osiągały lepsze rezultaty. Dla tych myszy wszystko było bardziej znaczące. Najwyraźniej zwiększenie wrażliwości na otaczający świat sprawiło, że stały się mądrzejsze. Bibb podkreślił, że gryzonie poprawiły wyniki osiągane w zadaniach wymagających uczenia bazującego na skojarzeniach. Mądre myszy szybciej uczyły się poruszania po wodnym labiryncie i zapamiętywały, że w określonej klatce rażono je prądem. Co naprawdę interesujące, nie tylko lepiej zapamiętywały, ale następnego dnia, kiedy powtarzały się te same okoliczności, zauważały, że nie porażono ich prądem. Dr Bibb wyjawił, że zainspirowały go odkrycia naukowców z Uniwersytetu w Princeton. W 1999 roku wyhodowali oni tzw. myszy Doogie'ego (od bohatera serialu wyświetlanego także w Polsce, Doogie'ego Housera, który był geniuszem i już jako dziecko został lekarzem). W przypadku tych zwierząt manipulowano innym genem pamięci asocjacyjnej: NR2B. Okazało się, że Cdk5 kontrolował NR2B. Ekipa Bibba pracuje nad nowymi lekami na pamięć. Naukowcy chcieliby, aby wpływały one nie tylko na chorych z alzheimeryzmem. Mogłyby one włączać i wyłączać gen bez konieczności uciekania się do metod inżynieryjnych. Wpływając selektywnie, pomagałyby modulować wspomnienia pacjentów z zespołem stresu pourazowego, uzależnionych czy cierpiących na depresję. Na razie nie wiadomo, jakie są długoterminowe skutki takiej terapii. Jeśli wszystkie synapsy są cały czas magicznie wzmacniane, to może być dobre na krótszą, ale już chyba nie na dłuższą metę.

Możemy nauczyć się odczuwać strach, widząc przerażenie kogoś innego. W obu sytuacjach aktywowana jest bowiem ta sama część mózgu. Dlatego m.in. ludzie boją się węży albo pająków, mimo że bardzo rzadko lub nigdy się z nimi nie stykali (Social Cognitive and Affective Neuroscience). Andreas Olsson i jego zespół z Columbia University przeprowadzili eksperyment, w ramach którego badani oglądali film. Nakręcona osoba nauczyła się bać neutralnego bodźca, ponieważ gdy się pojawiał, rażono ją prądem. Na ekranie komputera ukazywały się niebieskie albo żółte kwadraty. Gdy wyświetlał się żółty, nic się nie działo, natomiast po niebieskim następował łagodny wstrząs elektryczny. Wskutek tego po dostrzeżeniu błękitnego czworokąta u bohatera filmu pojawiało się nerwowe mruganie, drżenie policzków i ruchy ręką. Odczuwał dystres, zanim został porażony. Widzieliśmy, że przewidywał, co zaraz nastąpi. Natomiast żółty kwadrat uspokajał go. Po zakończeniu seansu właściwi uczestnicy studium mieli wziąć udział w podobnym eksperymencie. Okazało się, że również reagowali strachem na niebieskie kwadraty, spodziewając się porażenia prądem. Wyuczyli się tego zachowania przez obserwację. Siłę strachu mierzono, oceniając pocenie się. W badaniach nad warunkowaniem klasycznym wykazano, że za pojawienie się i ekspresję strachu odpowiada struktura należąca do układu limbicznego: ciało migdałowate. Naukowcy z Columbia University zaobserwowali, że u ich podopiecznych ciało migdałowate reagowało zarówno na strach sfilmowanej osoby, którą rażono prądem, jak i wtedy, kiedy sami widzieli niebieskie kwadraty. Podczas odczuwania i obserwowania strachu jest więc uruchamiany podobny mechanizm.