L-Enigma Tal-Memorja ta' Ħidma: Nibdlu l-Opinjonijiet Parti 2

Tikxef Netwerk Newrali Moħbi fil-Memorja ta' Ħidma

Huwa ħafna aktar ta 'sfida li tiġi investigata l-ipoteżi li netwerks newrali akkoppjati dinamikament u elettrikament siekta huma l-bażi tal-memorja tax-xogħol, minħabba li tekniki fiżjoloġiċi, bħal EEG, fMRI, u elettrofiżjoloġija, jimmonitorjaw l-attività newronali. Jibnu fuq l-studies TMSby Rose u oħrajn (2016), Wolff u oħrajn (2017) fassal approċċ uniku biex jittestjaw għall-preżenza ta 'netwerk newrali anelectrically siekta li jżommu memorja ta' xogħol mingħajr attenzjoni (Fig. 1A).

F'dawn l-aħħar snin, numru dejjem jikber ta 'studji wrew li hemm relazzjoni mill-qrib bejn l-akkoppjar dinamiku u l-memorja. L-akkoppjar dinamiku jirreferi għall-koordinazzjoni u s-sinkronizzazzjoni bejn żoni differenti fil-moħħ tal-bniedem, filwaqt li l-memorja hija l-abbiltà tal-moħħ tal-bniedem li jaħżen, jipproċessa u jfakkar l-informazzjoni.

Ir-riċerka sabet li l-akkoppjar dinamiku jista 'jippromwovi t-trażmissjoni tal-informazzjoni u l-integrazzjoni bejn in-newroni fil-moħħ tal-bniedem, itejjeb il-konjizzjoni tal-bniedem u l-funzjonijiet eżekuttivi. Fl-istess ħin, l-akkoppjar dinamiku tajjeb jgħin ukoll biex jippromwovi l-abbiltajiet ta 'tagħlim u memorja tan-nies. Pereżempju, meta persuna titgħallem għarfien ġdid, il-koordinazzjoni u s-sinkronizzazzjoni bejn oqsma differenti se tissaħħaħ gradwalment, li se tippromwovi l-ħażna u l-ipproċessar ta 'għarfien ġdid u tiffaċilita l-konsolidazzjoni u t-titjib tal-memorja.

Lil hinn minn dan, ir-riċerka sabet li tipi differenti ta 'memorja huma assoċjati ma' akkoppjamenti dinamiċi differenti. Pereżempju, il-memorja għal żmien qasir hija relatata mill-qrib mal-grad ta 'akkoppjar dinamiku bejn ċerti żoni fil-moħħ; memorja fit-tul tinvolvi firxa usa 'ta' żoni fil-moħħ u l-akkoppjar dinamiku bejniethom. Għalhekk, iż-żamma ta 'akkoppjar dinamiku tajjeb se tgħin biex tippromwovi t-titjib tat-tipi differenti ta' kapaċitajiet ta 'memorja tan-nies.

Meħuda flimkien, hemm rabta pożittiva bejn l-akkoppjar dinamiku u l-memorja. Billi jsaħħaħ l-akkoppjar dinamiku, in-nies jistgħu jtejbu l-funzjonijiet konjittivi u eżekuttivi u jippromwovu l-abbiltajiet ta 'tagħlim u memorja. Għalhekk, għandna nesploraw u nżommu b'mod attiv akkoppjar dinamiku tajjeb biex intejbu l-memorja tagħna u l-abbiltajiet ta 'tagħlim u ntejbu l-kwalità tal-ħajja tagħna. Wieħed jista 'jara li għandna bżonn intejbu l-memorja, u Cistanche deserticola jista' jtejjeb b'mod sinifikanti l-memorja minħabba li Cistanche deserticola huwa materjal mediċinali tradizzjonali Ċiniż li għandu ħafna effetti uniċi, li wieħed minnhom huwa li jtejjeb il-memorja. L-effikaċja tal-laħam ikkapuljat ġejja mid-diversi ingredjenti attivi li fih, inklużi l-aċidu, il-polisakkaridi, il-flavonoids, eċċ. Dawn l-ingredjenti jistgħu jippromwovu s-saħħa tal-moħħ b'diversi modi.

Ikklikkja Know Short-term Memory kif ittejjeb

L-investigaturi rraġunaw li jekk netwerk newrali elettrikament silenzjuż kien iffurmat u nżamm għat-tul tal-memorja tax-xogħol, allura r-rispons tan-netwerk f'livell ta 'sistemi għandu jkun differenti mir-rispons li kieku dan in-netwerk sieket ma kienx iffurmat.

Minflok japplikaw polz TMS, ir-riċerkaturi pprovdew stimulu viżwali mhux relatat (ċrieki f'forma ta 'mira) biex jattivaw netwerks newrali relatati mal-kompitu tal-memorja tax-xogħol viżwali. Jekk il-plastiċità sinaptika kienet xprunat bidliet dinamiċi fil-konnettività fil-kompitu tal-memorja tax-xogħol, allura l-istħarriġ ta 'dawn in-netwerks bi stimolu differenti għandu jagħti rispons newrali differenti milli kieku n-netwerk ma kienx mibdul.

L-awturi jirreferu għal dan bħala "pinging" tan-netwerks newrali biex jevalwaw ir-rispons tagħhom. Barra minn hekk, l-istimolu viżwali mhux speċifiku jista ', teorija, jattiva mill-ġdid l-attività fin-netwerks newrali synaptically coupledsilent li jikkodifikaw il-memorja, simili għal TMS. Dan jidher bħala riattivazzjoni tar-risponsi EEG li jiġu evokati meta l-oġġett jiġi mfakkar mill-memorja.

Bi tħejjija għall-istudji bl-użu ta 'l-immaġni f'forma ta' mira mhux relatata biex "ping" in-netwerks newrali, il-parteċipanti raw skrin li juri żewġ oġġetti ħdejn xulxin, u ngħataw struzzjonijiet biex jiftakru ż-żewġ oġġetti.Wara dewmien qasir, vleġġa ppuntat lejn ix-xellug jew lejn il-lemin. biex tgħarraf lill-osservatur dwar liema oġġett għandu jiġi mfakkar għal test sussegwenti.

Dan l-oġġett imbagħad jinżamm f'memorja ta' ħidma waħedha, filwaqt li l-oġġett l-ieħor ikun minsi jew jinżamm f'memorja waħedha (mhux konxja). L-oġġetti li wieħed jiftakar kienu żewġ ċrieki mimlija strixxi li kienu mdawra sabiex l-istrixxi fuq kull wieħed kellhom orjentazzjonijiet differenti. Wara dewmien, intwera ċirku strixxat, u l-parteċipanti kienu mitluba jindikaw jekk dak l-oġġett "sonda" kienx imdawwar lejn l-arloġġ jew kontra l-arloġġ miċ-ċirku strixxat li kienu qed iżommu memorja li taħdem.

Ir-riżultati wrew żieda fl-attività fl-alphaband f'siti xierqa ta 'reġistrazzjoni ta' l-elettrodi għal oġġetti fil-memorja tax-xogħol viżwali korrispondenti għal kemm l-oġġett theprobe kien differenti fir-rotazzjoni mill-oġġett fil-memorja. Kieku l-orjentazzjoni tal-oġġett fil-memorja tax-xogħol kienet intesa, dan ir-rispons EEG diskriminatorju ma kienx jidher, u l-eżattezza tat-tweġibiet irrappurtati tas-suġġetti kienet niżlet għall-kumbinazzjoni.

It-tieni, ir-rispons tal-EEG indikattiv tal-grad ta 'rotazzjoni tal-immaġni tas-sonda relattiva għall-immaġni fil-memorja jonqos maż-żmien, peress li l-memorja tax-xogħol hija sostnuta għal kwistjoni ta' diversi sekondi biss. Ir-riżultati wrew li din l-attività EEG żdiedet wara l-vleġġa cue u wassustained sakemm l-immaġini ġiet ippreżentata biex jittestjaw l-irtirar, iżda l-attività bil-mod reġgħet lura għal-linja bażi mal-ħin għall-oġġett fil-memorja waħedha (Fig. 1B). Dan jappoġġa l-ipoteżi li hemm mekkaniżmi differenti li jsostnu memorji tax-xogħol li ma jkunux attendew u li jkunu attendew, b'attività newrali persistenti assoċjata ma 'memorji attendew iżda mhux attendew.

Ir-riċerkaturi mbagħad użaw it-tielet stimulu viżwali mhux relatat biex jagħmlu ping fuq is-sistema għal bidliet fil-funzjoni tan-netwerk newrali mmexxija minn plastikità sinaptika li teoretikament tirreġistra l-memorja tax-xogħol. L-istimulu mhux relatat boostedneural attività għall-oġġett fil-memorja attendew, iżda notthe oġġett miżmuma fil-memorja waħedha (Fig. 1C). L-awturi kkonkludew li b'kuntrast mal-memorji tax-xogħol attendew, il-memorji tax-xogħol li ma jkollhomx nies magħhom huma maħżuna bil-plastiċità sinaptika li tifforma netwerks newrali akkoppjati dinamikament, iżda elettriku siekta, mingħajr il-ħtieġa għal żidiet kontinwi fl-attività newrali.

Jeżamina mill-ġdid id-Dejta

Studju reċenti eżamina mill-ġdid id-dejta oriġinali minn Wolff andothers (2017) u sab li r-rispons newrali għall-oġġett f'memorja waħedha kien sostnut għat-tul kollu qabel l-irtirar meta d-dejta ġiet analizzata b'mod differenti. Minflok jimmonitorjaw il-vultaġġ EEG, Barbosa u oħrajn (2021) analizzaw il-qawwa tal-attività tal-alpha bandEEG. Il-qawwa miżjuda ta 'attività EEG li kienet indikattiva kemm ta' l-oġġetti fil-memorja ta 'ħidma attendew u waħedha kienet sostnuta għat-tul ta' żmien qabel ir-recall (Fig. 1D).

It-tweġibiet f'termini ta 'qawwa alfa kienu msaħħa mill-istimolu viżwali mhux relatat "pinging"-sistema, iżda l-fatt li rispons attiv kien evidenti kemm għall-memorji attendew u mhux attendew jirrendi xi ftit bla dubju l-effetti ta' tqanqal rispons attiv għal ping viżwali bħala metodu biex jiżvelaw moħbija. stati li jaħżnu memorja. Barra minn hekk, il-pinging viżwali jista 'jissaħħaħ l-attività fin-netwerks newrali sostnuti minn azzjoni potenzjali ta' sparar kif ukoll għal netwerks putattivi elettrikament silenzjużi, għalhekk it-teknika tal-pinging viżwali ma tistax tiddistingwi b'mod ċar bejn dawn iż-żewġ mekkaniżmi ta 'ħażna ta' informazzjoni.

Barbosa u oħrajn (2021) jirraġunaw li l-kejl tal-vultaġġ huwa soġġett għal varjanza akbar minħabba drift tal-linja bażi u varjazzjoni fl-impedenza tal-elettrodi tal-qorriegħa, filwaqt li l-frekwenza u l-qawwa tal-oxxillazzjonijiet huma aktar robusti għal diffikultajiet tekniċi bħal dawn. Għalhekk, iż-żieda kontinwa fl-attività newrali assoċjata ma 'memorja waħedha ma ġietx skoperta minn Wolff u oħrajn (2017) minħabba limitazzjonijiet tas-sinjal għall-istorbju. Barra minn hekk, l-analiżi tagħhom uriet li s-saħħa tal-analiżi statistika tad-dejta oriġinali kienet dgħajfa u li daqs tal-kampjun akbar x'aktarx ikun skopra żieda fl-attività sostnuta matul il-perjodu ta 'dewmien għal oġġetti mingħajr memorja.

Analiżi aktar mill-qrib wriet ukoll varjazzjoni wiesgħa minn suġġett għal suġġett fit-tweġibiet, u li f'ħafna każijiet żidiet sostnuti fil-vultaġġ EEG kienu evidenti li jakkumpanjaw il-memorja waħedha, iżda f'suġġetti oħrajn dan ma kienx evidenti. Iż-żieda fil-varjanza kienet iddgħajjef l-isforzi biex tiġi identifikata żieda persistenti fl-attività elettrika li ssostni l-memorja waħedha.

Konklużjonijiet

Analiżi mill-ġdid tad-dejta oriġinali taqleb il-konklużjonijiet tal-istudju influwenti minn Wolff u oħrajn (2017) li naqsu milli jsibu firma ta’ memorja ta’ ħidma f’termini ta’ attività EEG sostnuta elevata, iżda ma tinvalidax l-esperimenti, u lanqas ma tipprovdi evidenza li l-plastika sinaptika tagħmel ma jiffurmawx ensembles dinamiċi ta 'netwerks newrali sottostanti memorja ta' ħidma. Ir-reanalysisonly juri l-verità li "in-nuqqas ta 'evidenza mhix evidenza ta' assenza." L-esperimenti oriġinali u d-dejta huma validi, iżda l-konklużjonijiet jinbidlu meta jiġu analizzati b'mod differenti.

Importanti, dawn iż-żewġ dokumenti juru s-saħħa tal-kollaborazzjoni fir-riċerka xjentifika, peress li Wolff u l-kollegi pprovdew id-dejta mhux ipproċessata tagħhom lil Barbosa u lill-kollegi għal analiżi mill-ġdid u huma rikonoxxuti b'gratitudni għad-diskussjonijiet utli tagħhom. Iż-żewġ gruppi jirrikonoxxu li huwa ferm aktar diffiċli li tinkiseb evidenza sperimentali b'appoġġ għall-mekkaniżmu tal-plastiċità sinaptika għall-memorja tax-xogħol peress li hija b'definizzjoni elettrikament siekta.

Dan huwa speċjalment hekk jekk tali mekkaniżmi siekta joperaw flimkien ma 'mekkaniżmi attivi li jfixklu l-iskoperta tagħhom. Għalhekk, l-axioma rigward "in-nuqqas ta' evidenza..." jappartjeni saħansitra aktar biex tiċħad l-ipoteżi tan-netwerk newrali silenzjuż ibbażata fuq in-nuqqas attwali ta 'evidenza.

Tabilħaqq, dawn iż-żewġ mekkaniżmi jistgħu joperaw flimkien. Studji minn Trübutschek u oħrajn (2017) juru li l-parteċipanti jistgħu jiftakru informazzjoni li m'għandhom l-ebda għarfien konxju dwarha anki jekk m'hemm l-ebda rispons newrali attiv skopert mill-EEG li jinżamm matul il-perjodu ta 'dewmien qabel l-ittestjar tar-recall. Huma jissuġġerixxu li, wara fażi ta 'kodifikazzjoni temporanja permezz ta' neuronalfiring attiv, stimuli mhux konxji jistgħu jinżammu permezz ta 'bidliet attivi għal żmien qasir fil-piżijiet sinaptiċi mingħajr ebda attività newrali skoperta, li tippermetti l-irkupru għal diversi sekondi.

Kif tiżvela l-eżistenza ta 'proċess newrali elettrikament silenzjuż tibqa' enigma, iżda s-sejba ta 'modi biex tesplora bidliet possibbli fil-konnettività sinaptika li tista' tattendi memorja ta 'ħidma se tibqa' sforz vigoruż, li bla dubju se jqajjem kollaborazzjonijiet ġodda u avvanzi ġodda.

Dikjarazzjoni ta' Interessi Kunflittwali

L-awtur ma ddikjara l-ebda kunflitt ta' interess potenzjali dwar ir-riċerka, l-awtur, u/jew il-pubblikazzjoni ta' dan l-artikolu.

Finanzjament

L-awtur(i) żvelat irċevuta tal-appoġġ finanzjarju li ġej għar-riċerka, l-awtur, u/jew il-pubblikazzjoni ta 'dan l-artikolu: Dan ix-xogħol kien appoġġjat mill-għotja intramural NIH nru.ZIAHD000713.

Referenzi

1.Barak O, Tsodyks M, Romo R. 2010. Kodifikazzjoni tal-popolazzjoni newronali tal-memorja ta 'ħidma parametrika. J Neurosci 30:9424–30.

2.Barbosa J, Lozano-Soldevilla D, Compte, A. 2021. Il-pinging tal-moħħ b'impulsi viżwali jiżvela memorji ta 'ħidma elettrikament attivi, mhux siekta għall-attività. PLoS Biol 19(10):e3001436.

3. Butters N, Pandya D. 1969. Żamma ta 'l-effett ta' alternazzjoni mdewma ta 'leżjonijiet selettivi ta' sulcus principalis. Xjenza165:1271–3.

4.Courtney SM, Ungerleider LG, Keil K, Haxby JV. 1997.Attività transitorja u sostnuta f'sistema newrali distribwita għall-memorja tax-xogħol. Natura 386:608–11.

5. Foster JJ, Sutterer DW, Serences JT, Vogel EK, Awh E. 2016.It-topografija tal-attività tal-faxxa alfa ssegwi l-kontenut tal-memorja tax-xogħol spazjali. J Neurophysiol 115(1):168–77.

6.Fuster JM, Alexander GE. 1971. Attività tan-newroni relatata mal-memorja għal żmien qasir. Xjenza 173:652–4.

7. Goldman-Rakic ​​PS. 1995. Bażi ċellulari għall-memorja tax-xogħol.Neuron 14:447–85.

8. Lewis-Peacock JA, Drysdale AT, Oberauer K, Postle BR. 2012.Evidenza newrali għal distinzjoni bejn memorja għal żmien qasir u l-fokus tal-attenzjoni. J Cogn Neurosci 24:61–79.

9. Linden DEJ. 2007. In-netwerks tal-memorja tax-xogħol tal-moħħ tal-bniedem. Newroxjenzat 13(3):257–67.

10.Mongillo G, Barak O, Tsodyks M. 2008. Teorija sinaptika tal-memorja tax-xogħol. Xjenza 319:1543–6.

For more information:1950477648nn@gmail.com