ラットの研究はストレスがどのように短期記憶を破壊するかを示す
新しい研究は、ストレスがどのように神経細胞の機能を破壊し、細胞がより活動的で機能不全になるかを示しています。研究者たちは、ストレスが注意の敵であり、集中力を妨げ、作業記憶に大きなダメージを与えていることを長い間理解してきました。生産性を向上させるためのあらゆる小さなことを実行できるようにする情報の短期間のジャグリングです。
ラットモデルを使用した新しい研究では、研究者は作業中の個々のニューロンを観察し、ストレスはニューロンの活動を抑制するのではなく、ニューロンの作用を変化させることを発見しました。
ウィスコンシン大学マディソン校の研究者は、ストレスがどのように心に加わるか、また脳の前頭前皮質のニューロンがそもそも情報の「記憶」にどのように役立つかを観察しました。
ワーキングメモリーは短期的で柔軟性があり、脳が大量の情報を手元に保持して複雑なタスクを実行できるようにします。それがなければ、あなたは後半を読んでいる間、あなたはこの文の前半を忘れていただろう。前頭前皮質は、作業記憶に不可欠です。
「多くの点で、前頭前野がなければかなり正常に見えます」とUW–マディソン心理学教授のクレイグ・バーリッジ博士は述べた。
「聞いたり話したり、長期的な思い出を残したり、子供の頃にやったことや、3日前に新聞で読んだことを覚えたりするのに、脳のその部分は必要ありません。」
しかし、前頭前野がないと、仕事を続けたり、感情をうまく調整したりできません。
「前頭前野を持たない人は非常に気を散らす」とバーリッジ氏は言う。 「彼らは非常に衝動的です。彼らは非常に議論の余地があります。」
前頭前野のニューロンは、短期間の情報の保存に役立ちます。黒板のように、これらのニューロンには情報を書き込んだり、その情報が不要になったときに消去したり、何か新しいもので書き換えたりすることができます。
この短期間の情報へのアクセスをニューロンが維持しているため、ストレスに対して脆弱になります」と、Berridgeと共同研究を行っている神経科学者で研究の筆頭著者であるDavid Devilbiss博士は述べています。
研究はジャーナルに掲載されています PLOS計算生物学.
研究者は新しい統計モデリングアプローチを使用して、ラットの前頭前野ニューロンが発火して再発火し、最近保存された情報を最新に保つことを示しました。
「これらのニューロンは1000分の1秒ごとのスケールで通信しますが、彼らは1秒から1.5秒前に何をしたかを知っています」とデビルビスは言った。 「しかし、ニューロンが1秒も経たないうちに再び刺激を受けなければ、その情報は失われます。」
研究者の場合、作業記憶をテストするために設計された迷路で作業しているラットの存在下で、大きなノイズのホワイトノイズがいくらかストレスを加えます。多くのニューロンは、自分が何をしていたのかを思い出すことに気を取られます。
「私たちは同時に、ラットの脳で発火する数十個のニューロンを観察しています。ストレス下では、これらのニューロンはさらに活発になります」とDevilbissは述べています。
「しかし、彼らがしていることは、迷路を完成するために重要な情報を保持することではありません。彼らは他のことに反応していて、あまり役に立たないものです。」
サルや人間と同じようにラットを害することが示されているホワイトノイズの轟音なしでは、迷路ランナーは時間の約90%で目標を達成していました。ストレス下で、動物は65パーセントのクリップでテストを完了しました。
迷路を走るラットにおける前頭前皮質ニューロンの電気的活動の記録は、これらのニューロンが次のチョコレートチップ報酬を見つけるための情報の鍵を握ることができないことを示しました。代わりに、ニューロンは熱狂的であり、部屋のノイズやにおいなどの気晴らしに反応しました。
研究者達は、研究室での発見はストレス関連の気晴らしが現実の世界でいかに危険であるかを反映していると言います。
「文学は、ストレスがすべての職場事故の半分以上で役割を果たしていると私たちに伝えています、そして多くの人々は私たちがかなりのストレスと考えるものの下で働かなければなりません」とデビルビスは言いました。
「航空管制官は、彼らの行動に多くのライディングを集中して集中する必要があります。軍の人々はこれらの思考プロセスを非常に気を散らす状態で実行しなければなりません、そして今、私たちはこの気晴らしが脳の個々の細胞のレベルで起こっていることを知っています。」
研究者の研究は、前頭前皮質機能障害の治療の新しい方向性を示唆している可能性があります。
「薬物研究に基づいて、ストレスは前頭前野の活動を単に抑制したと信じられていました」とBerridgeは言いました。
「これらの研究は、ストレスが活動を抑制するのではなく、その活動の性質を変化させることを示しています。気晴らしを遮断しながらニューロンを自己刺激タスクに留めておく治療は、作業記憶を保護するのに役立つ場合があります。」
出典:ウィスコンシン大学マディソン校