Studie na potkanech ukazuje, jak stres narušuje krátkodobou paměť

Nový výzkum ukazuje, jak stres narušuje funkci nervových buněk, což způsobuje, že buňky jsou aktivnější a nefunkčnější.

Vědci již dlouho chápali, že stres je nepřítelem pozornosti, narušuje soustředění a podstatně poškozuje pracovní paměť - krátkodobé žonglování s informacemi, které nám umožňuje dělat všechny maličkosti, díky nimž jsme produktivní.

V nové studii využívající krysí model vědci sledovali jednotlivé neurony v práci a zjistili, že stres nepotlačuje neuronální aktivitu, ale modifikuje neuronální působení.

Vědci z University of Wisconsin – Madison pozorovali, jak stres může zkomplikovat mysl a také to, jak neurony v prefrontální kůře mozku pomáhají „zapamatovat“ si informace.

Pracovní paměť je krátkodobá a flexibilní, což umožňuje mozku držet velké množství informací po ruce, aby mohl provádět složité úkoly. Bez ní byste při čtení druhé poloviny zapomněli na první polovinu této věty. Prefrontální kůra je pro pracovní paměť životně důležitá.

"V mnoha ohledech byste vypadali docela normálně bez prefrontální kůry," řekl Dr. Craig Berridge, profesor psychologie UW – Madison.

"Nepotřebujete tu část mozku, abyste slyšeli nebo mluvili, uchovali si dlouhodobé vzpomínky nebo si pamatovali, co jste dělali jako dítě nebo co jste četli v novinách před třemi dny."

Ale bez vaší prefrontální kůry byste nebyli schopni zůstat na úkolu nebo dobře modulovat své emoce.

"Lidé bez prefrontální kůry jsou velmi rozrušitelní," řekl Berridge. "Jsou velmi impulzivní." Mohou být velmi hádaví. “

Neurony prefrontální kůry pomáhají ukládat informace na krátkou dobu. Stejně jako na tabuli lze tyto neurony zapisovat s informacemi, mazat, když tyto informace již nejsou potřeba, a přepsat něčím novým.

Díky tomu neurony udržují přístup k těmto krátkodobým informacím, které je nechávají zranitelnými vůči stresu, uvedl David Devilbiss, Ph.D., neurolog, který pracuje s Berridgem a hlavním autorem studie.

Studie je publikována v časopise PLOS výpočetní biologie.

Vědci použili nový přístup ke statistickému modelování, aby ukázali, že prefrontální neurony potkanů ​​střílejí a znovu střílejí, aby udržovaly nedávno uložené informace čerstvé.

"Přestože tyto neurony komunikují na stupnici každou tisícinu sekundy, vědí, co udělali před sekundou až jednou a půl sekundou," řekl Devilbiss. "Ale pokud se neuron znovu nestimuluje během méně než jedné sekundy, ztratil tuto informaci."

Použijte určitý stres - v případě vědců hlasitý výbuch bílého šumu v přítomnosti krys pracujících na bludišti určeném k testování pracovní paměti - a mnoho neuronů je rozptylováno od toho, aby si připomněli ... co jsme to zase dělali?

"Současně sledujeme desítky jednotlivých neuronů střílejících do mozků krys a pod stresem jsou tyto neurony ještě aktivnější," řekl Devilbiss.

"Ale to, co dělají, není uchování informací důležitých pro dokončení bludiště." Reagují na jiné věci, méně užitečné věci. “

Bez řevu bílého šumu, u kterého bylo prokázáno, že poškozuje krysy stejným způsobem jako u opic a lidí, dosáhli běžci v bludišti svého cíle asi 90 procent času. Ve stresu zvířata dokončila test na 65 procent klipu, přičemž mnoho z nich se natolik snažilo, aby upadlo do slepé šance.

Záznamy elektrické aktivity neuronů prefrontální kůry u potkanů ​​běžících v bludišti ukázaly, že tyto neurony nebyly schopny udržet informační klíč k nalezení další odměny za čokoládový čip. Místo toho byly neurony frenetické a reagovaly na rušivé vlivy, jako jsou zvuky a pachy v místnosti.

Vědci tvrdí, že laboratorní nálezy odrážejí, jak jsou rozptýlení související se stresem v reálném světě nebezpečné.

"Literatura nám říká, že stres hraje roli u více než poloviny všech úrazů na pracovišti a spousta lidí musí pracovat za podmínek, které bychom považovali za velký stres," řekl Devilbiss.

"Řídící letového provozu se musí soustředit a soustředit se na to, aby hodně jednali o svých činech." Lidé v armádě musí provádět tyto myšlenkové procesy za podmínek, které by byly velmi rušivé, a nyní víme, že toto rozptýlení se děje na úrovni jednotlivých buněk v mozku. “

Práce vědců může navrhnout nové směry pro léčbu dysfunkce prefrontální kůry.

"Na základě studií s léky se věřilo, že stres jednoduše potlačuje aktivitu prefrontální kůry," řekl Berridge.

"Tyto studie ukazují, že spíše než potlačení aktivity, stres mění povahu této aktivity." Ošetření, která udržují neurony na jejich samostimulačním úkolu a zároveň vylučují rozptýlení, mohou pomoci chránit pracovní paměť. “

Zdroj: University of Wisconsin-Madison