老犬のニューロンは新しいトリックを困難にする

学習に関する新しい研究により、神経科学者は、脳の微小回路がいかに若い人にとって学習を容易にし、高齢者にとってより困難になるかを理解するようになりました。

何年もの間、神経科学者は私たちが年を取るにつれて学習がより難しい理由を理解するのに苦労してきました。

現在、研究者たちは「老犬に新しいトリックを教える」ことがなぜ難しいのかについての科学的証拠を持っています。

ジャーナルに発表された新しい発見 自然、 脳の回路の1つのコンポーネント(抑制性ニューロン)が学習の重要な期間中にどのように動作するかを示します。

脳は、抑制性ニューロンと興奮性ニューロンの2種類の細胞で構成されています。これらの2種類のニューロンのネットワークは、画像、音、匂いなどの感覚情報の処理と、認知機能を担っています。

ニューロンの約80%は興奮性です。ただし、伝統的な科学的ツールでは抑制性ニューロンの研究が制限されています。

「私たちは以前の研究から、興奮性細胞が情報を伝達することを知っていました。また、抑制性ニューロンが若者の可塑性を高める上で重要な役割を果たしていることも知っていましたが、これらの細胞が正確に何をしているのかについては意見が分かれていました。

「細胞を研究することができなかったため、重要な学習期間中の細胞の挙動を推測することしかできませんでした」と、カーネギーメロンの生物科学の助教授であるサンドラJ.コールマン博士は述べています。

抑制性ニューロンに関する一般的な理論は、それらが成熟するにつれて、学習の最適な期間を促進する増加した活動レベルに到達するというものでした。しかし、脳が成人期に老化し、抑制性ニューロンが成熟し続けると、学習を妨げるほどにさらに強くなります。

新たに開発された遺伝子および画像技術により、研究者は脳内の抑制性ニューロンを視覚化し、さまざまな刺激に反応してその活動を記録できるようになりました。

Joshua T. Trachtenberg、Ph.D.、Kuhlmanと彼女の同僚は、これらの新しい技術を使用して、重要な学習期間中の抑制性ニューロンの活動を記録しました。

彼らは、学習期間が高まっている間、抑制性ニューロンは予想されていたよりも多く発火しないことを発見しました。発砲頻度ははるかに少なく、最大半分の頻度で発砲しました。

「若いときはあまり経験がないので、脳はあらゆる種類の情報を吸収するスポンジである必要があります。これを可能にするために、脳は抑制性細胞をオフにしているようだ」とクールマン氏は語った。

「私たちは大人としてすでに多くのことを学びました。そのため、私たちの脳は必ずしもすべての情報を吸収する必要はありません。これは、大人が学習できないことを意味するのではなく、単に学習したときに、ニューロンが異なる動作をする必要があることを意味します。」

カーネギーメロン大学

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