0

Медицинские новости сегодня: серотонин повышает качество образования, а не только настроение

Нейромедиатор серотонин связан с контролем настроения, хотя он также помогает регулировать различные другие функции, такие как сон и сексуальное желание. Новое исследование обнаружило еще одну роль серотонина: повышение скорости обучения.

Серотонин, нейромедиатор, который является ключевым в регуляции эмоций, также играет роль в процессах обучения.

Хотя различия в уровне серотонина связаны с расстройствами настроения, такие как депрессия, мы еще не знаем, что все роли этого нейромедиатора.

Некоторые предыдущие работы были связаны с памятью и нейропластичности, или способность мозга адаптироваться на протяжении всей жизни человека для сохранения здоровья и когнитивной функции.

Так вот, ученые на протяжении двух учреждений — центра Champalimaud для неизвестного (КСУ) в Лиссабоне, Португалия, и Университетский колледж Лондона (ucl) в Великобритании — вник глубже и обнаружили, что серотонин участвует в процессах обучения, тоже.

Более конкретно, это, кажется, влияют на скорость, с которой мы узнаем новую информацию, как объясняют исследователи в статье, опубликованы в журнале Nature.

Исследование, проведенное в модели мыши, проверяли, насколько быстро животные будут способны адаптировать свое поведение к конкретной ситуации. Серотонин, казалось, играл свою роль в этом процессе.

«Исследование показало, что серотонин повышает скорость обучения», — поясняет соавтор исследования Mainen Закари, из КСУ.

«Когда нейроны серотонина были сформированы искусственно, используя свет, это заставило мышей быстрее адаптировать свое поведение в ситуации, которые требуют такой гибкости», — добавляет он.

«То есть, они придавали больший вес новой информации и поэтому передумали быстрее, когда эти нейроны были активны.»

Mainen Закари

Две стратегии обучения

В целях изучения процессов обучения животных и скорость, исследователя подвергли действию мыши к задаче обучения, в котором целью было найти воду.

«Животные были помещены в камеру, где им пришлось ткнуть или диспенсер для воды на левом боку или на их права, которые, с определенной вероятностью, тогда бы обойтись без воды, или нет», — говорит автор исследования Мадалена Фонсека, КСУ, объясняя эксперимент шаблон.

Сделать наши потроха, что в нашей пространственной памяти?
Узнайте, как кишечные бактерии могут влиять на наше пространственное обучение.
Читать сейчас

Мышей пытался набрать воды из автоматов, и они узнали, как у них было больше шансов найти его на основе проб и ошибок. Но, команда наблюдала, как долго животные ждали между попытками по-разному.

Иногда, животных предпринял еще одну попытку на получение воды сразу после того, как уже попробовал, и иногда они дольше ждали, прежде чем еще одно испытание.

Также ученые увидели, что мыши, как правило, дольше ждать между попытками в начале и в конце экспериментального дня сессии.

Это заставило исследователей выдвинуть гипотезу, что в начале сессии, животные все еще может быть довольно отвлеченным и незаинтересованным в работе, «возможно, надеясь выбраться из экспериментальной камере», как пишут авторы исследования.

Опять же, в конце сессии, мышей может не хватать мотивации, чтобы продолжать поиски воды, потому что к этому времени они уже, возможно, были их заполнить.

Таким образом, изменчивость в конце концов отмечено, привел команду, чтобы понять, как серотонин может влиять на процесс обучения и принятия решений.

В зависимости от времени ожидания предпочитают мышей между своих попытках найти воду, они также использовали один из двух видов стратегий, чтобы максимизировать вероятность успеха в их испытаниях.

Рабочая память и долговременная память

С короткими интервалами времени ожидания между попытками животных, ученые заметили, что мыши, как правило, основывают свои стратегии на результат — успешный или неудачный — предыдущего суда.

То есть, если мыши только преуспели в извлечении воды из одной распределителя, они хотели попробовать его снова. Если этого не удалось, тогда они переходили к другой распределитель. Этот подход называется «выиграть-остаться-потерять-переключатель» стратегии.

В случае, если более длительные интервалы времени между испытаниями, мыши были более правоподобны для того чтобы сделать выбор, основанный на накопленном опыте прошлого.

Что это означает, — объясняют исследователи, заключается в том, что в первом случае мышей, занятых своей рабочей памяти, или типа кратковременной памяти, что приводит к адаптивных решений на основе непосредственного опыта.

В последнем случае, однако, животные используют их долговременной памяти, обращение к уже накопленные знания, которые были построены с течением времени.

Серотонин делает обучение более эффективным

Используя оптогенетика — метод, который использует свет, чтобы манипулировать молекулами в живых клетках — ученые КСУ стимулирует серотонин-продуцирующих клеток в мозге мышей, чтобы увидеть, как поднятые уровни этого нейромедиатора мог бы влиять на поведение животных в учебную задачу.

Когда они проанализировали накопленные данные, учитывая ожидания интервалов времени между испытаниями на мышах, они пришли к выводу, что более высокие уровни серотонина усиливается, как эффективно животные, извлеченные из предыдущего опыта. Это, однако, только сделанный выбор следующие уже ждут интервалы.

«Серотонин-это всегда активизация обучения с вознаграждения, но это только кажущийся эффект на подмножестве выбор животных», — отмечает соавтор исследования Масаеси Мураками, КСУ.

«На большинстве судебных процессов», — добавляет исследователь ЛЧ Iigaya Kiyohito, «выбор был обусловлен быстрой системе, где животные следовали победу-остаться-потерять-переключение стратегии. Но на небольшом количестве испытаний, мы обнаружили, что эта простая стратегия не объяснить выбор животных вообще».

«На эти испытания», говорит он, «мы обнаружили, что животные с последующим медленным систему, в которой он был в истории наградой за долгие испытания, и не только в самых последних испытаниях, которые влияют на их выбор.»

«Кроме того,» Iigaya добавляет, «серотонин влияет только эти последние выборы, в которых животное следил за медленной системы».

Ссылки с настроением и поведением

Авторы также считают, что результаты исследования могут объяснить, почему селективные ингибиторы обратного захвата серотонина (Сиозс) — Тип препарата, который повышает уровень серотонина и который используется при лечении депрессии, являются наиболее эффективными при использовании в комбинации с когнитивно-поведенческой терапии (КПТ).

В то время как Сиозс преодоления депрессии путем устранения химического дисбаланса в мозге, задачей ТОС является изменение поведенческих реакций, чтобы улучшить симптомы депрессии.

«Наши результаты показывают, что серотонин повышает [мозг] пластичность, влияющие на курс обучения», — пишут авторы исследования в заключение для их публикации.

Они добавляют, «это перекликается, например, с того, что лечение СИОЗС может быть более эффективной в сочетании с так называемой когнитивно-поведенческой терапии, которая поощряет нарушение привычек у пациентов.»

Источник

admin

Добавить комментарий