Когда вы научитесь играть на пианино, сначала вам нужно выучить ноты, гаммы и аккорды, и только потом вы сможете сыграть музыкальное произведение. Тот же принцип применяется к речи и к чтению, где вместо весов вы должны выучить алфавит и правила грамматики.
Но как отдельные маленькие элементы объединяются, чтобы стать уникальной и значимой последовательностью??
Было показано, что определенная область мозга, базальные ганглии, участвует в механизме, называемом фрагментированием, который позволяет мозгу эффективно организовывать воспоминания и действия. До сих пор мало что было известно о том, как этот механизм реализован в мозгу.
В статье, опубликованной сегодня в журнале Nature Neuroscience, нейробиолог Руи Коста и его научный сотрудник Фатуэль Текуапетла, работающие в Программе нейробиологии Шампалимо (CNP) в Лиссабоне, Португалия, и Синь Цзинь, исследователь из Института Солка в Сан-Диего , показывают, что нейроны в базальных ганглиях могут сигнализировать о конкатенации отдельных элементов в поведенческую последовательность.
«Мы обучили мышей выполнять последовательно более быстрые последовательности нажатий на рычаг, как у человека, который учится играть пьесу на фортепиано во все более быстром темпе.”объясняет Руи Коста. «Регистрируя нейронную активность в базальных ганглиях во время этой задачи, мы обнаружили нейроны, которые, кажется, воспринимают всю последовательность действий как единое поведение.”
Базальные ганглии включают два основных пути: прямой и непрямой. Авторы обнаружили, что, хотя активность этих путей была схожей во время инициации движения, она сильно различалась во время выполнения поведенческой последовательности.
“Базальные ганглии и эти пути абсолютно необходимы для выполнения действий. Эти цепи затрагиваются при нервных расстройствах, таких как болезнь Паркинсона или болезнь Хантингтона, при которых нарушается обучение последовательностям действий », – добавляет Синь Цзинь.
Работа, опубликованная в этой статье, «это только начало истории», – говорит Руи Коста. Лаборатория нейробиологии действия в CNP, группа из около 20 исследователей во главе с Руи Коста, продолжит изучение функциональной организации базальных ганглиев во время обучения и выполнения последовательностей действий.