Brain Rhythm Switch Critical For Learning Habital Behavior

Het bestaan ??van hersengolven (ritmische fluctuaties van elektrische activiteit waarvan wordt verondersteld dat ze de toestand van de hersenen weerspiegelen) is geen nieuwe ontdekking en neurowetenschappers weten dat de activiteit van de hersenen tijdens rust vertraagt ??tot een alfa-ritme van ongeveer 8 tot 10 cycli of Hertz per seconde.
Neurowetenschappers van het Massachusetts Institute of Technology (MIT) hebben een studie uitgevoerd om te evalueren of deze golven een cognitieve significantie hebben, indien aanwezig, in termen van functies, zoals leren en geheugen. Uit bevindingen bleek dat een omschakeling tussen twee van deze ritmes van cruciaal belang is voor het leren van gewoontegedrag.
De studie, deze week gepubliceerd in de Proceedings van de National Academy of Sciences laat zien dat bij ratten die leerden om een ??doolhof te lopen, activiteit in een hersengebied dat gewoontevorming bestuurt verschuift van een snel en chaotisch ritme naar een langzamer, meer gesynchroniseerd tempo. Volgens Professor Ann Graybiel, senior auteur van het PNAS-artikel en vooraanstaand onderzoeker aan het McGovern Institute for Brain Research aan MIT, is de switch die plaatsvindt op het moment dat de ratten het doolhof beginnen te beheersen waarschijnlijk het signaal dat er een gewoonte is gevormd. Dit proces speelt een sleutelrol bij het begrijpen hoe de hersenen zich tijdens het leren reorganiseren.
Ritmen in de hersenen Onderzoek heeft verschillende hersengolven van verschillende frequenties bij mensen en andere dieren waargenomen. Hoofdauteur Graybiel en afgestudeerde student Mark Howe besloten te onderzoeken of ze deze ritmes konden koppelen aan veranderingen in de hersenstaat die gepaard gaan met leren. Hun onderzoek concentreerde zich op betagolven (Bandbreedte 15 tot 28 Hertz), die verband houden met gebrek aan beweging en hoge gammagolven (Bandbreedte 70 tot 90 Hertz) met zeer attente toestanden.
Het lab van Graybiel heeft eerder bewezen dat patronen van elektrische activiteit in het basale ganglia-deel van de hersenen van cruciaal belang zijn voor de vorming van gewoonten. Gewoonten beginnen bij het nemen van een bepaalde actie een voordeel oplevert, maar met de tijd wordt deze actie een tweede natuur en wordt uitgevoerd zelfs als het niet langer een beloning oplevert. In extreme gevallen kan dit betekenen dat u bijvoorbeeld een deel van het lichaam blijft krassen, zelfs nadat de jeuk is gestopt.
Howe onderzocht hersenritmes in een regio helemaal onderaan de basale ganglia, bekend als het ventrale striatum, wat nodig is om te reageren op pijn of plezier maar ook zeer betrokken is bij verslaving. Om hersenactiviteit te meten, gebruikte Howe ratten die langs een T-vormig doolhof liepen. De dieren moesten leren naar links of rechts te draaien in reactie op een geluid; als ze correct het einde van het doolhof bereiken, ontvingen ze een beloning: chocolademelk.
Tijdens de eerste paar runs, b.v. terwijl de ratten nog steeds het doolhof aan het leren waren, observeerden de onderzoekers bursts van ventrale striatumactiviteit in het gamma-frequentiebereik kort voordat de ratten het doolhof afmaakten. Deze activiteit verspreidde zich door het ventrale striatum: cellen werden op verschillende tijdstippen gesynchroniseerd met het ritme, op een tamelijk ongecoördineerde manier.
Zodra de ratten begonnen te leren hoe de beloning verdiend was, begon de gamma-activiteit weg te vagen en werd deze vervangen door korte uitbarstingen van activiteit in de lagere frequentie beta-band, net nadat ze het doolhof hadden beëindigd. In vergelijking met de eerste runs werd de activiteit veel meer gecoördineerd door het gehele ventrale striatum.
Versterkende gewoonten De onderzoekers maten ook de activiteit van afzonderlijke neuronen in het ventrale striatum om een ??dieper inzicht te krijgen in wat er gebeurde tijdens deze frequentieverschuiving en ontdekten die activiteit in twee neuronengroepen gecoördineerd met de oscillaties. Ze observeerden dat output-neuronen, die de communicatie van het ventrale striatum met de rest van de hersenen regelden, spikten tijdens de pieken van zowel gamma- als bètasch oscillaties, waarbij een ander type de uitvoerneuronen remde en de dalende tongen van de oscillaties oversprong.
Howe verklaarde: "Wanneer je een sterk ritme hebt, oscileren deze twee neuronenpopulaties in tegengestelde richtingen."
Deze bevinding geeft aan dat tijdens het leerproces van een nieuw gedrag door de ratten, de hoogfrequente activiteit in de output-neuronen van het ventrale striatum berichten naar de rest van de hersenen stuurt om het een nieuw gedrag te leren, dat werd versterkt door de chocolade beloning. Naderhand, als het gedrag eenmaal is geleerd en een gewoonte is geworden, zijn die berichten niet langer nodig. Ze worden afgesloten door remmende neuronen tijdens de beta-oscillaties.
Graybiel legde uit:

"Terwijl de ratten aan het leren waren, gaat dat versterkingssignaal weg, omdat je het echt niet nodig hebt. Dit helpt de hersenen, want zodra die gewoonte is gevormd, is wat je wilt doen dat beetje brein vrijmaken zodat je iets anders kunt doen - een nieuwe gewoonte vormen of een goede gedachte denken. "

Visconsumptie kan het risico van een hartaanval verminderen, ongeacht het gehalte aan kwik

Het eten van vis kan het risico op een hartaanval verminderen, maar het is belangrijk om uit het soort vis te blijven dat de meeste hoeveelheden kwik bevat, volgens experts van de Universiteit van Umeå in Zweden. De onderzoekers hebben samengewerkt met teams uit Finland en andere landen om te beoordelen of de voordelen van heathyvetzuren opwegen tegen de risico's van het kwikgehalte.

(Health)

Waarom Federaal Panel aanbeveelt tegen PSA-gebaseerde screening op prostaatkanker

USPSTF (US Preventive Services Task Force) heeft geadviseerd tegen op PSA gebaseerde screening op prostaatkanker, wat ze classificeren als een Grade D-aanbeveling. De werkgroep voegt eraan toe dat zijn aanbevelingen van toepassing zijn op volwassen Amerikaanse mannen die geen symptomen hebben die wijzen op prostaatkanker - de aanbeveling omvat elke leeftijd, familiegeschiedenis of ras.

(Health)