Η προσαρμοστικότητα είναι μια απαραίτητη δεξιότητα, συμφωνούν οι επιστήμονες, αλλά δεν έχουν καταστήσει σαφές τι συμβαίνει ακριβώς στον εγκέφαλο που να επιτρέπει την αλλαγή στη συμπεριφορά.
Το να είμαστε ευέλικτοι και να μαθαίνουμε να προσαρμοζόμαστε όταν ο κόσμος αλλάζει είναι κάτι που κάνουμε καθημερινά. Είτε όταν χρειάζεται να κυκλοφορήσετε μέσα σε ένα νέο εργοτάξιο και πρέπει να αναδρομολογήσετε τον τρόπο μετακίνησής σας ή να κατεβάσετε μια νέα εφαρμογή streaming από το ίντερνετ και πρέπει να ξαναμάθετε πώς να βρίσκετε την αγαπημένη σας εκπομπή, η αλλαγή οικείων συμπεριφορών ως απόκριση σε νέες συνθήκες είναι μία βασική δεξιότητα.
Προκειμένου να κάνει αυτές τις αλλαγές, ο εγκέφαλός σας αλλάζει τα σχήματα με τα οποία ενεργεί μέσα σε μια δομή που λέγεται προμετωπιαίος φλοιός – μια περιοχή του εγκεφάλου κριτικής σημασίας για γνωστικές λειτουργίες όπως η προσοχή, ο σχεδιασμός και η λήψη αποφάσεων. Αλλά το ποια συγκεκριμένα κυκλώματα «λένε» στον προμετωπιαίο φλοιό να ενημερώσει τα σχήματα δράσης του με σκοπό την αλλαγή της συμπεριφοράς παραμένει άγνωστο.
Η ομάδα μας μελέτησε πώς ο εγκέφαλος επεξεργάζεται τις πληροφορίες και τι συμβαίνει όταν αυτή η λειτουργία εξασθενεί. Στην μόλις πρόσφατα δημοσιευμένη έρευνά μας, ανακαλύψαμε μια ειδική κατηγορία νευρώνων στον προμετωπιαίο φλοιό που ίσως να καθιστούν δυνατή την ευέλικτη συμπεριφορά και, που όταν δεν λειτουργούν σωστά, μπορεί να οδηγήσουν σε διαταραχές όπως η σχιζοφρένεια και η διπολική διαταραχή.
Ανασταλτικοί νευρώνες και εκμάθηση νέων κανόνων
Οι ανασταλτικοί νευρώνες μετριάζουν τη δραστηριότητα άλλων νευρώνων στον εγκέφαλο. Παραδοσιακά οι ερευνητές υπέθεταν ότι αυτοί οι νευρώνες στέλνουν την ηλεκτρική και χημική παραγωγή τους μόνο σε γειτονικούς νευρώνες. Παρόλα αυτά, βρήκαμε μια συγκεκριμένη κατηγορία ανασταλτικών νευρώνων στον προμετωπιαίο φλοιό που επικοινωνούν σε μεγάλες αποστάσεις με νευρώνες στο αντίθετο ημισφαίριο του εγκεφάλου.
Αναρωτηθήκαμε αν αυτές οι μεγάλης εμβέλειας ανασταλτικές συνδέσεις εμπλέκονται στον συντονισμό αλλαγών στα σχέδια δράσης κατά μήκος του αριστερού και του δεξιού προμετωπιαίου φλοιού. Κάνοντας κάτι τέτοιο, ίσως να παρέχουν τα κριτικής σημασίας σήματα που μας βοηθάνε να αλλάξουμε τη συμπεριφορά μας την σωστή στιγμή.
Για να ελέγξουμε τη λειτουργία αυτών των μεγάλης εμβέλειας ανασταλτικών συνδέσεων, παρατηρήσαμε ποντίκια να εκτελούν μια δραστηριότητα που απαιτούσε από αυτά να μάθουν έναν κανόνα προκειμένου να λάβουν μια αμοιβή και ύστερα να προσαρμοστούν σε έναν καινούριο κανόνα για να συνεχίσουν να λαμβάνουν την αμοιβή. Σε αυτή τη δραστηριότητα, τα ποντίκια σκάβανε μέσα σε μπολάκια για να βρουν κρυμμένη τροφή. Αρχικά, η μυρωδιά του σκόρδου ή η παρουσία άμμου μέσα στο μπολάκι ίσως να υποδείκνυαν την τοποθεσία του κρυμμένου φαγητού. Το συγκεκριμένο στοιχείο το οποίο ήταν συνδεδεμένο με την αμοιβή αργότερα άλλαζε, αναγκάζοντας τα ποντίκια να μάθουν έναν καινούριο κανόνα.
Βρήκαμε ότι η αποσιώπηση των μεγάλης εμβέλειας ανασταλτικών συνδέσεων ανάμεσα στον αριστερό και δεξιό προμετωπιαίο φλοιό είχε ως αποτέλεσμα τα ποντίκια να κολλάνε, ή να επιμένουν, σε έναν κανόνα και ότι τα εμπόδιζε στο να μάθουν νέους. Ήταν ανίκανα στο να αλλάξουν τα γρανάζια και να μάθουν ότι το παλιό στοιχείο ήταν πια ασήμαντο και ότι το καινούριο στοιχείο σηματοδοτούσε το φαγητό.
Διαβάστε σχετικά: Η συνεισφορά της ευελιξίας στην ψυχική υγεία
Εγκεφαλικά κύματα και ευέλικτη συμπεριφορά
Επίσης κάναμε εκπληκτικές ανακαλύψεις για το πώς αυτές οι μεγάλης εμβέλειας ανασταλτικές συνδέσεις δημιουργούν ευελιξία στη συμπεριφορά. Πιο συγκεκριμένα, συγχρονίζουν ένα σύνολο «εγκεφαλικών κυμάτων» κατά μήκος των δύο ημισφαιρίων, που ονομάζεται ταλαντώσεις γάμμα.
Οι ταλαντώσεις γάμμα είναι ρυθμικές διακυμάνσεις στην εγκεφαλική δραστηριότητα που προκύπτουν περίπου 40 φορές το δευτερόλεπτο. Αυτές οι διακυμάνσεις μπορούν να ανιχνευτούν κατά τη διάρκεια πολλών γνωστικών λειτουργιών, όπως όταν εκτελούμε μια δραστηριότητα που απαιτεί τη συγκράτηση πληροφοριών στη μνήμη μας ή το να κάνουμε διαφορετικές κινήσεις βασισμένες στο τι βλέπουμε σε μια οθόνη υπολογιστή.
Παρόλο που οι επιστήμονες έχουν παρατηρήσει την παρουσία των ταλαντώσεων γάμμα εδώ και πολλές δεκαετίες, η λειτουργία τους έχει υπάρξει αμφιλεγόμενη. Πολλοί ερευνητές πιστεύουν ότι ο συγχρονισμός αυτών των ρυθμικών διακυμάνσεων κατά μήκος διαφορετικών εγκεφαλικών περιοχών δεν εξυπηρετεί κανένα χρήσιμο σκοπό. Άλλοι εικάζουν ότι ο συγχρονισμός κατά μήκος διαφορετικών εγκεφαλικών περιοχών ενισχύει την επικοινωνία ανάμεσα σε αυτές τις περιοχές.
Εμείς βρήκαμε έναν τελείως διαφορετικό δυνατό ρόλο του συγχρονισμού των γάμμα ταλαντώσεων. Όταν οι μεγάλης εμβέλειας ανασταλτικές συνδέσεις συγχρονίζουν τις ταλαντώσεις γάμμα κατά μήκος του αριστερού και δεξιού προμετωπιαίου φλοιού, φαίνεται πώς επίσης ανοίγουν μια πύλη επικοινωνίας μεταξύ τους.
Όταν τα ποντίκια μαθαίνουν να αγνοούν έναν προηγουμένως μαθημένο κανόνα ο οποίος δεν οδηγεί πια σε ανταμοιβή, αυτές οι συνδέσεις συγχρονίζουν τις ταλαντώσεις γάμμα και φαίνεται πως σταματάνε το ένα ημισφαίριο από το να διατηρεί σχέδια δράσης που δεν χρειάζονται πια στο άλλο. Με άλλα λόγια, οι μεγάλης εμβέλειας ανασταλτικές συνδέσεις φαίνεται να σταματάνε το εισαγόμενο υλικό από το ένα ημισφαίριο από το «να μπαίνει στη μέση» στο άλλο όταν αυτό προσπαθεί να μάθει κάτι καινούριο.
Για παράδειγμα, ο αριστερός προμετωπιαίος φλοιός μπορεί να “υπενθυμίσει” στον δεξιό προμετωπιαίο φλοιό τη συνήθη διαδρομή σας προς τη δουλειά. Αλλά όταν οι ανασταλτικές συνδέσεις μεγάλης εμβέλειας συγχρονίζουν αυτές τις δύο περιοχές, φαίνεται επίσης να απενεργοποιούν αυτές τις υπενθυμίσεις και να επιτρέπουν την επικράτηση νέων μοτίβων εγκεφαλικής δραστηριότητας που αντιστοιχούν στη νέα σας διαδρομή.
Τέλος, αυτές οι μεγάλης εμβέλειας ανασταλτικές συνδέσεις επίσης πυροδοτούν μακροχρόνια αποτελέσματα. Το κλείσιμο αυτών των συνδέσεων είχε ως αποτέλεσμα τα ποντίκια να αντιμετωπίζουν πρόβλημα στο να μάθουν καινούριους κανόνες για αρκετές μέρες μετά. Αντιθέτως, η ρυθμική ενίσχυση αυτών των συνδέσεων με σκοπό τον τεχνητό συγχρονισμό των γάμμα ταλαντώσεων μπορεί να αντιστρέψει αυτά τα ελλείμματα και να αποκαταστήσει τη φυσιολογική μάθηση.
Η γνωστική ευελιξία και η σχιζοφρένεια
Οι μεγάλης εμβέλειας ανασταλτικές συνδέσεις παίζουν σημαντικό ρόλο στη γνωστική ευελιξία. Η ανικανότητα για κατάλληλη ενημέρωση προηγουμένως μαθημένων κανόνων αποτελεί χαρακτηριστικό στοιχείο της γνωστικής εξασθένισης σε ψυχιατρικές παθήσεις όπως η σχιζοφρένεια και η διπολική διαταραχή.
Η έρευνα επίσης έχει βρει ελλείψεις στον συγχρονισμό των γάμμα ταλαντώσεων και ανωμαλίες σε μια κατηγορία προμετωπιαίων ανασταλτικών νευρώνων, η οποία περιλαμβάνει αυτούς που μελετήσαμε, σε ανθρώπους με σχιζοφρένεια. Σε αυτό το πλαίσιο, η μελέτη μας υποδηλώνει ότι θεραπείες που στοχεύουν αυτές τις μεγάλης εμβέλειας ανασταλτικές συνδέσεις ίσως βοηθήσουν στη βελτίωση της γνωστικής ικανότητας σε ανθρώπους με σχιζοφρένεια με τον συγχρονισμό των ταλαντώσεων γάμμα.
Πολλές λεπτομέρειες για το πώς αυτές οι συνδέσεις επηρεάζουν τα εγκεφαλικά κυκλώματα παραμένουν άγνωστες. Για παράδειγμα, δεν γνωρίζουμε ακριβώς ποια κύτταρα μέσα στον προμετωπιαίο φλοιό λαμβάνουν εισαγόμενα στοιχεία από αυτές τις μεγάλης εμβέλειας ανασταλτικές συνδέσεις και αλλάζουν τα σχέδια δράσης τους για να μάθουν νέους κανόνες.
Επίσης δεν γνωρίζουμε αν υπάρχουν συγκεκριμένα μοριακά μονοπάτια που παράγουν τις μακροχρόνιες αλλαγές στη νευρική δραστηριότητα. Η απάντηση σε αυτές τις ερωτήσεις θα μπορούσε να αποκαλύψει πώς ο εγκέφαλος γυρίζει ευέλικτα τον διακόπτη του μεταξύ της διατήρησης και ενημέρωσης των παλιών πληροφοριών και να οδηγήσει κατά το δυνατόν σε νέες θεραπείες για τη σχιζοφρένεια και άλλες ψυχιατρικές διαταραχές.
Απόδοση: Παναγιώτα Νταλιακούρα, απόφοιτη του τμήματος Αγγλικής Γλώσσας και Φιλολογίας του ΕΚΠΑ
Επιμέλεια: PsychologyNow.gr
Πηγή
*Απαγορεύεται ρητώς η αναπαραγωγή χωρίς προηγούμενη άδεια των υπευθύνων της ιστοσελίδας*
