Hledání znalostí stimuluje zdraví mozku

Špičkový výzkum neurobiologů z University of California-Irvine poskytuje první vizuální důkaz, že učení podporuje zdraví mozku.

Vědci jsou nadšení, protože nález naznačuje, že mentální stimulace by mohla omezit oslabující účinky stárnutí na paměť a mysl.

Výzkumný tým vedený Lulu Chen a Christine Gall pomocí nové vizualizační techniky zjistil, že každodenní formy učení stimulují neuronové receptory, které pomáhají udržovat fungování mozkových buněk na optimální úrovni.

Tyto receptory jsou aktivovány proteinem nazývaným neurotrofický faktor odvozený od mozku (BDNF), který usnadňuje růst a diferenciaci spojení nebo synapsí odpovědných za komunikaci mezi neurony. BDNF je klíčem při vytváření vzpomínek.

"Zjištění potvrzují kritický vztah mezi učením a růstem mozku a poukazují na způsoby, jak můžeme tento vztah zesílit možnou budoucí léčbou," říká Chen, postgraduální výzkumník v anatomii a neurobiologii.

Kromě zjištění, že mozková aktivita vyvolává signalizaci BDNF v místech, kde neurony vyvíjejí synapse, vědci zjistili, že tento proces je spojen s mozkovými rytmy souvisejícími s učením, nazývanými theta rytmy, zásadní pro kódování nových vzpomínek.

Theta rytmy vyskytující se v hipokampu zahrnují četné neurony střílející synchronně rychlostí tři až osmkrát za sekundu. Tyto rytmy byly spojeny s dlouhodobým zesílením, buněčným mechanismem, který je základem učení a paměti.

Ve studiích na hlodavcích tým zjistil, že jak bezobslužné učení, tak umělá aplikace theta rytmů spustily signalizaci BDNF na místech vytváření synapsí.

"Tento vztah má důsledky pro udržení dobrého zdraví mozku," říká Gall, profesor anatomie a neurobiologie.

"Existují důkazy, že rytmy theta s věkem oslabují, a naše objevy naznačují, že to může mít za následek zhoršení paměti." Na druhou stranu naznačují, že zůstat mentálně aktivní, jak stárneme, může udržovat neuronální signalizaci BDNF konstantní rychlostí, což může omezit paměť a kognitivní pokles. “

Vědci nyní zkoumají, zda se růstové signály vyvolané učením s věkem snižují, a pokud ano, zda to lze zvrátit pomocí nové rodiny experimentálních léků.

Výsledky studie se objevují v rané online verzi Sborník Národní akademie věd na týden 1. března.

Zdroj: Kalifornská univerzita - Irvine