Penyelidikan Baharu Menunjukkan Pembelajaran Multisensori Meningkatkan Daya Ingatan!
May 25, 2023
Baru-baru ini, pasukan Zeynep Okray dan Scott Waddell meneroka di Drosophila bagaimana pembelajaran multisensori meningkatkan pengecaman objek dan prestasi ingatan. Eksperimen telah mendapati bahawa menggabungkan warna dan bau boleh meningkatkan prestasi ingatan, dan pembelajaran berbilang deria meningkatkan memori visual dan penciuman yang diperlukan sel Kenyon badan cendawan (sel Kenyon badan cendawan, KC), menjadikan pengikatan silang modal (Cross-modal binding) mungkin.
Klik untuk kapsul cistanche tubulosa untuk peningkatan ingatan
Sambungan engram ini meningkatkan prestasi ingatan selepas pembelajaran pelbagai deria dan membolehkan ciri deria individu untuk mendapatkan semula kenangan pengalaman pelbagai mod.
Hasil mereka "Pembelajaran multisensori mengikat neuron menjadi engram memori silang modal" diterbitkan dalam terbitan terbaru Nature.
Kehidupan biologi penuh dengan pengalaman multisensori, dan pembelajaran multisensori boleh meningkatkan ingatan, termasuk peningkatan satu deria. Penyelidikan telah menunjukkan bahawa sel-sel di kawasan otak yang berbeza bertindak balas kepada pelbagai isyarat deria. Dalam Drosophila, dopamin mengodkan kenangan khusus yang berharga dengan menghalang dendrit KC aktif dan neuron keluaran MB (badan cendawan) hiliran. Pada masa ini, masih tidak jelas bagaimana pembelajaran multisensori mengalihkan neuron daripada selektif kepada multimodal, dan bagaimana proses ini meningkatkan prestasi memori multisensori dan monosensori.
Pembelajaran multisensori boleh meningkatkan daya ingatan
Dengan mempersembahkan warna dan bau secara serentak dalam labirin-T olfaktori, penulis mendapati bahawa menggabungkan latihan warna dan bau dapat meningkatkan kesan ingatan pembelajaran pelbagai deria, dan hubungan pembelajaran antara warna dan bau adalah penting untuk peningkatan ingatan. Latihan multisensori meningkatkan prestasi ingatan untuk komponen memori warna dan bau individu dan prestasi dipertingkatkan lagi menggunakan rangsangan pelbagai deria semasa latihan dan ujian.
Penulis juga mendapati bahawa hubungan interaktif antara warna dan bau adalah penting dalam pembelajaran multisensori. Di samping itu, eksperimen juga membayangkan keupayaan lalat buah untuk membezakan warna, tetapi warna dan kecerahan itu juga memainkan peranan.
KC visual diperlukan untuk mendapatkan semula penciuman, dan neuron memperoleh pengaktifan silang-modal
Dalam kajian ini, penulis menggunakan teknik pengimejan fungsi dua foton dan pengimejan voltan untuk menguji secara langsung tindak balas yang ditimbulkan bau yang dipelajari dalam d KCs. Penulis melakukan perbandingan selepas latihan multisensori, deria tunggal dan tidak berpasangan dan mendapati bahawa bau CS plus menimbulkan tindak balas depolarisasi akson d KC yang ketara dalam 5 petak selepas latihan multisensori.
Penulis selanjutnya memberi alasan bahawa isyarat pengajaran ganjaran dopaminergik meluaskan CS ditambah pengujaan bau dan CS ditambah pengujaan warna dalam ensembel -KC dengan merekrut 5 segmen d KC akson untuk diaktifkan oleh bau dan warna m. Pengarang juga menguji model pengambilan akson dan mendapati bahawa pembelajaran aversif membolehkan semua segmen akson hiliran 1 menyala dalam mod timbal balik, tetapi pembelajaran ganjaran terutamanya mengubah CS ditambah menembak dalam 4 dan 5 segmen.
Penemuan ini memberikan penjelasan baru untuk mekanisme ingatan pembelajaran multisensori dan juga mendedahkan peranan penting akson d KC selepas pembelajaran multisensori.
Sambungan Engram memudahkan pembelajaran baharu
Penulis meneruskan untuk meneroka sama ada memanjangkan CS ditambah perwakilan bau ke bahagian tertentu d akson selepas latihan multisensori memudahkan pembelajaran seterusnya dengan bau yang sama. Eksperimen menggunakan latihan pelbagai deria lalat dan ganjaran bau deria tunggal atau pembelajaran hukuman bau. Keputusan menunjukkan bahawa latihan aversif multisensori secara signifikan meningkatkan pembelajaran ganjaran bau berikutnya, tetapi bukan pembelajaran bau aversif. Oleh itu, sambungan latihan multisensori bagi perwakilan bau CS tambah boleh dimasukkan ke dalam pakej memori CS tambah bau seterusnya apabila segmen d akson diaktifkan dengan betul.
Neuron DPM menghubungkan aliran deria KC
Penulis meneruskan untuk menyiasat litar saraf yang mendasari pembelajaran penciuman pada lalat, dengan tumpuan khusus pada bagaimana maklumat penciuman diproses dan disimpan di dalam otak. Mereka menemui jenis sel yang dipanggil neuron DPM (dorsal paired medial), yang menghubungkan dua neuron penciuman yang berbeza, membawanya ke dalam litar saraf yang sama. Neuron jenis ini memainkan peranan penting dalam pembelajaran multisensori, membantu mengaitkan maklumat penciuman dan visual untuk membentuk ingatan yang lebih kompleks.
Penulis menggunakan satu siri eksperimen untuk mendedahkan bagaimana neuron DPM menyumbang kepada pembentukan ingatan penciuman, dan cara mereka berinteraksi dengan neuron lain untuk mencapai matlamat ini.
Kesimpulan
Kajian ini mengenal pasti mekanisme saraf dalam Drosophila yang meningkatkan prestasi ingatan melalui pembelajaran multisensori. Mekanisme ini dicapai dengan menggabungkan maklumat bau dan warna melalui neuron DPM. Kajian ini memberi penerangan baharu tentang pemahaman kita tentang corak berkaitan hippocampus dalam lalat dan mendedahkan sasaran ubat halusinogen untuk gangguan integrasi multisensori.
Bagaimanakah Cistanche meningkatkan ingatan?
Cistanche adalah herba yang telah digunakan secara tradisional dalam perubatan Cina untuk meningkatkan daya ingatan dan fungsi kognitif. Mekanisme di sebalik kesan peningkatan ingatannya tidak difahami sepenuhnya, tetapi ia dipercayai berfungsi melalui beberapa laluan.
Pertama, Cistanche mengandungi sekumpulan sebatian yang dipanggil phenylethanoid glycosides (PhGs), yang telah terbukti mempunyai kesan neuroprotektif. Sebatian ini membantu melindungi sel-sel saraf daripada kerosakan yang disebabkan oleh tekanan oksidatif dan keradangan, yang boleh menyebabkan kehilangan ingatan dan penurunan kognitif.
Kedua, Cistanche didapati meningkatkan tahap asetilkolin, neurotransmitter yang memainkan peranan penting dalam pembelajaran dan ingatan. Asetilkolin terlibat dalam pembentukan ingatan baru dan mendapatkan semula ingatan lama. Dengan meningkatkan paras asetilkolin, Cistanche boleh membantu meningkatkan daya ingatan dan fungsi kognitif.
Akhir sekali, Cistanche mengandungi polisakarida, yang didapati mempunyai kesan meningkatkan imun. Dengan meningkatkan fungsi sistem imun, polisakarida ini boleh membantu melindungi daripada penurunan kognitif yang berkaitan dengan usia dan kehilangan ingatan.
Secara keseluruhan, kesan peningkatan ingatan Cistanche mungkin disebabkan oleh keupayaannya untuk melindungi sel saraf, meningkatkan tahap asetilkolin dan meningkatkan fungsi imun.
