(相关资料图)
认知灵活性对于地球上所有物种的生存至关重要。它特别基于位于额叶大脑中的眶额叶皮层的功能。
“日常生活中认知灵活性的丧失是许多神经精神疾病的关键因素,”Burkhard Pleger教授和第一作者,来自Berufsgenossenschaftliches Universitätsklinikum Bergmannsheil的第一作者Bin Wang博士说。“因此,了解潜在的网络机制对于开发新的治疗方法至关重要。
使用功能磁共振成像(fMRI),波鸿团队及其合作伙伴纽卡斯尔大学生物科学研究所的Abhishek Banerjee博士检查了40名参与者在学习感觉运动任务时的大脑功能。这项工作发表在《自然通讯》杂志上。
躺在MRI中时,志愿者必须学会识别右手食指尖上不同触摸信号的含义 - 类似于盲文中使用的信号。一个触摸信号告诉参与者用空闲的手按下按钮,而另一个信号指示他们不要这样做并保持静止。
两个不同的触摸信号与按下或不按下按钮之间的联系必须从一个试验到另一个试验来学习。挑战:一段时间后,触摸信号改变了它们的含义。以前的意思是“按下按钮”,现在意味着“保持静止”——这是研究志愿者认知灵活性的理想实验装置。功能磁共振成像提供了相应大脑活动的图像。
人类和小鼠之间的相似之处
“过去已经在老鼠身上进行了类似的研究,”Pleger说。“我们现在选择的学习任务使我们能够在可比的认知需求下观察小鼠和人类的大脑。
王指出,一个令人惊讶的发现是人类波鸿结果与先前发表的小鼠数据之间的可比性。相似性表明,对生存很重要的认知功能,例如快速适应突然变化的条件的灵活性,在不同物种中遵循可比规则。
此外,波鸿科学家能够确定感觉大脑区域在触觉学习过程中所做决策的处理中的密切参与。Wang说:“除了额叶大脑,感觉区域对于大脑的决策至关重要。