Identificētas smadzeņu zonas, kas ir kritiskas cilvēka laika izjūtai
Tagad pētnieki Viskonsinas Medicīnas koledžā Milvokī un Veterānu lietu medicīnas centrā Albukerke ir identificējuši smadzeņu zonas, kas atbildīgas par laika gaitas uztveri, lai veiktu kritiskas ikdienas funkcijas, sīkāka informācija: unisci.com
Laiks ir viss. Tas stājas spēkā, pieņemot sekundes ar sekundi, piemēram, zinot, kad apstāties pie sarkanas gaismas, noķert bumbu vai modificēt ritmu, spēlējot klavieres.
Tagad pētnieki Viskonsinas Medicīnas koledžā Milvokī un Veterānu lietu medicīnas centrā Albukerke ir identificēti smadzeņu apvidi, kas atbildīgi par laika rituma uztveri, lai veiktu kritisku ikdienas darbību funkcijas.
Viņu pētījums ir pirmais, kas parāda, ka bazālās ganglijas, kas atrodas dziļi smadzeņu pamatnē, un parietālā daiva, kas atrodas uz smadzeņu labās puses virsmas, ir kritiski svarīgas jomas šai laika saglabāšanai sistēma.
Viņu rezultāti ir publicēti žurnāla Nature Neuroscience numurā. Svarīgi, ka pētījums liek apšaubīt ilgstošu un zinātnieku aprindās plaši izplatītu pārliecību, ka smadzenītes ir kritiska struktūra, kas saistīta ar laika uztveri.
"Mēs esam satraukti, ka mūsu atradumus var arī izmantot, lai labāk izprastu dažus neiroloģiskus traucējumus," saka Stefans M. Rao, Ph. D., medicīnas koledžas neiroloģijas profesors un galvenais pētnieks. "Identificējot smadzeņu zonu, kas atbildīga par mūsu laika izjūtas pārvaldību, zinātnieki tagad var izpētīt nepilnīgu laika uztveri, kas novērota pacientiem ar Parkinsona slimību un uzmanības deficīta / hiperaktivitātes traucējumiem (ADHD), divām malādijām, kuras parasti domā par patoloģiskām funkcijām bazālajā daļā ganglijas. "
Precīzu lēmumu pieņemšana attiecībā uz īsu laika intervālu no 300 milisekundēm līdz 10 sekundēm ir kritiska lielākajai daļai cilvēku uzvedības aspektu. Mūsdienu teorijas par īsiem laika intervāliem pieņem, ka smadzenēs pastāv hronometra rādītāju sistēma, tomēr šo smadzeņu sistēmu identificēšana ir bijusi nenotverama un pretrunīga.
Izmantojot jaunu funkcionālās magnētiskās rezonanses attēlveidošanas (fMRI) paņēmienu, kas seko sekundes pa sekundēm izmaiņām smadzeņu darbību, izmeklētāji identificēja smadzeņu reģionus, kas ir kritiski svarīgi laika noteikšanai sistēma.
Tika attēloti septiņpadsmit veseli, jauni vīrieši un sievietes brīvprātīgās, kamēr viņiem tika lūgts uztvert laika periodu starp divu secīgu toņu prezentācijām. Pēc sekundes tika uzrādīti vēl divi toņi, un subjektiem tika lūgts izlemt, vai ilgums starp toņiem bija īsāks vai garāks nekā pirmie divi toņi.
Lai pārliecinātos, ka smadzeņu sistēmas, kas saistītas ar laika uztveri, ir skaidri identificētas, divi kontroles uzdevumi tika doti, kas iesaistījās signālu klausīšanā vai to skaņas novērtēšanā, bet nepieņēma spriedumus par to ilgums.
Izmantojot šo ātro attēlveidošanas paņēmienu, izmeklētāji varēja izolēt tikai tos smadzeņu apgabalus tiek aktivizēts pirmo divu signālu prezentācijas laikā - kad subjekti tikai uztver un apmeklē laiks. Viņu rezultāti pārliecinoši parādīja, ka laika uzskaites funkcijas pārvalda bazālās ganglijas un labais parietālais garozs.
Izmeklētāji jau sen, balstoties uz netiešiem pierādījumiem, ir raduši aizdomas, ka bazālās ganglijas varētu būt iesaistītas laika uztverē. Bazālajās ganglijās ir nervu šūnas, kurās galvenokārt ir neirotransmiters - dopamīns.
Pacientiem ar Parkinsona slimību dopamīna daudzums ir patoloģiski samazināts bazālajās ganglijās, un viņiem parasti ir problēmas ar laika uztveri. Šīs grūtības daļēji uzlabojas, ja pacientiem ievada zāles, kas palielina dopamīna līmeni smadzenēs.
Laika uztveres nepilnības novērotas arī pacientiem ar Hantingtona slimību un Uzmanības deficīta / hiperaktivitātes traucējumi (ADHD) - diviem traucējumiem, par kuriem parasti domā, ka tiem ir patoloģiska funkcija bazālo gangliju iekšienē. Pētījumi ar dzīvniekiem arī parādīja dopamīna nozīmi laika noteikšanā.
Medicīnas koledžas pētnieki Froedtert slimnīcā, kas ir galvenā Medicīnas koledžas pasniedzēja filiāle, šobrīd izmanto šo jauno neiroattēlu veidošanas procedūru, lai labāk saprast, kā smadzenes ļauj dopamīna aizstājējus un metilfenidātu (Ritalin) normalizēt laika uztveri cilvēkiem ar Parkinsona slimību un ADHD, attiecīgi.
Papildu pētījums sadarbībā ar Aiovas Universitātes pētniekiem pārbaudīs laiku uztvere Hantingtona slimības agrīnajā stadijā, pirms raksturīgās kustības attīstības traucējumi.
Parietālo daivu kritisko lomu laika uzskaites laikā vispirms ieteica koautors Debora L. Harringtons, Ph. D., zinātniskais līdzstrādnieks, Veterānu lietu medicīnas centrs un Ņūmeksikas Universitātes Albukerkas (NM) neiroloģijas un psiholoģijas zinātņu asociētais profesors. Viņa un viņas kolēģi ziņoja, ka insulta pacientiem ar bojājumiem parietālajā garozā smadzenēs labajā, bet ne kreisajā pusē ir traucēta laika uztvere.
Pētījuma pacienti tika piesaistīti no Froedtert slimnīcas un VA medicīnas centra Milvoki. Turklāt pētnieki pēta pieaugušos ADHD pacientus, kuri ir redzēti kopš bērnības Medicīnas koledžā.
Pētījuma līdzautors ar Drs. Rao un Harringtons ir Endrjū R. Maijers, M.S., absolvents Viskonsinas Medicīnas koledžas neiroloģijas nodaļā.
Pētījums tika atbalstīts ar dotācijām no Nacionālā garīgās veselības institūta un W.M. Keka fonds Medicīnas koledžai un Veterānu lietu departaments un Nacionālais smadzeņu attēlveidošanas fonds Veterānu lietu medicīnas centram, Albukerke. - Autore Toranj Marphetia
