Как работает постоянная память мышц Hardwire?

Источник: Эстер Лим / Викисклада

Почему, когда вы узнали, как кататься на велосипеде или служить теннисный мяч, который вы никогда не забываете, мышечная память, участвующая в этих действиях? Недавно группа нейробиологов выявила новый механизм консолидации долговременной моторной памяти.

Исследование Март 2015 года «Моделирование консолидации памяти во время периодов посттравматизации в мозговом исследовании» было опубликовано в Трудах Национальной академии наук .

Каждый спортсмен, музыкант, хирург, или любой, кто регулярно выполняет моторное мастерство, которое становится полностью настроенным с практикой, знает, что благодаря повторению и практике двигательные навыки становятся автоматическими. Ежедневные действия, такие как ввод текста на клавиатуре, вождение автомобиля или привязка шнурков, становятся автоматическими с течением времени для тех, у кого нет неврологического расстройства. Что происходит в мозге, которое прочно укрепляет и укрепляет формирование моторных навыков в долгосрочной памяти?

Мозговец – это место памяти мышц

• Американский нарциссизм и массовые шутеры
• Почему психопаты несут иммунитет к заразительному зевоту
• Эпоха Аспергера: современное общество аутично!
• Изгоняет ваш мозжечок Секрет преодоления страха?
• Планирование снижения риска насилия

Когда я рос, мой отец, Ричард Бергленд, доктор медицины, был моим тренером по теннису. Мой отец был нейрохирургом и игроком на национальном уровне, который считал, что его «глаз за мяч» напрямую связан с его мастерством в операционной. Он сказал бы: «Я абсолютно уверен, что стать нейрохирургом явилось прямым следствием моего взгляда на мяч».

Способность запирать глаза на цель, связывая хирургический узел или ударяя теннисный мяч в сладкое пятно вашей ракетки, называется вестибуло-окулярным рефлексом (VOR) и является функцией мозжечка. Новое исследование выявило связь между клетками Пуркинье в мозжечке и вестибулярными ядерными нейронами, работающими вместе для формирования долговременной моторной памяти.

Иллюстрация клетки Пуркинье Рамон и Кахал в. 1899

Источник: Ramón y Cajal / Public Domain

В качестве тренера в 1970-х годах мой отец сказал мне: «Крис, подумайте о том, чтобы забивать и сжимать память мышц, хранящуюся в клетках Пуркинье вашего мозжечка с каждым ударом».

• Откройте для себя этот секрет, который изменит вашу жизнь
• Большая Плюс Общества аутсайдеров: проблемы с истиной!
• 004 Атипичность, IQ и диагностические категории
• Помогите ребенку или подростку двигаться к счастливой производительности
• Как двигательные регионы мозга управляют жидкостью?

Традиционный взгляд на долговременную моторную память, о которой говорил мой отец, основывался на «модели Марра-Альбуса», которая предполагала, что мышечная память была результатом долговременной депрессии (LTD) параллельных волоконных синапсов на клетках Пуркинье в мозжечок. Результат «долгосрочной депрессии» уменьшает активность после стимула, который обеспечивает плавность движения и точность тонко настроенных моторных навыков.

Выводы, полученные в марте 2015 года, были получены благодаря сотрудничеству исследователей из Университета электросвязи и Научного института мозга RIKEN в Японии и Калифорнийского университета в Сан-Диего.

Исследователи смогли интегрировать множественные механизмы пластичности мозжечка, чтобы объяснить формирование долговременной моторной памяти. Их результаты показывают, что в долговременной памяти моторной памяти участвуют множественные механизмы пластичности в коре мозжечка и мозжечковых / вестибулярных ядрах.

Мозжечок в красном.

Источник: База данных по естественным наукам / Wikimedia Commons

Для этого нового исследования Тадаши Ямазаки и его коллеги разработали моделирование на основе математической модели оптикокинетического рефлекса (ОКР) при движении глаз, которая включала долгосрочное потенцирование (ЛТП). Это состояние повышенной эффективности после стимула в синапсах вестибулярных ядерных нейронов.

Оптокинетический рефлекс представляет собой комбинацию саккады и гладких следящих движений глаза. ОКР видно, когда человек следит за движущимся объектом, как теннисный мяч, глазами. Когда объект выходит из поля зрения, рефлексивный ответ заключается в том, чтобы глаз мог вернуться в положение, в котором он находился, когда он впервые увидел объект. Этот рефлекс обычно развивается примерно в 6 месяцев.

Модель, используемая в новом исследовании, включала два разных участка пластичности, которые работают вместе и функционируют синергетически. Это показало, что один час обучения привел к кратковременному увеличению коэффициента усиления ОКР, для которого была ответственна долговременная депрессия клеток Пуркинье.

Интересно, что повторение этого тренинга раз в день постепенно увеличивало уровень усиления ОКР после тренировки, но не во время тренировки. Это привело к долгосрочному потенцированию и укреплению синаптических связей, для которых было обнаружено, что нейроны вестибулярного ядра ответственны.

Исследователи смогли воспроизвести изменения усиления ОКР, которые соответствовали изменениям вестибуло-окулярного рефлекса (VOR), ранее описанным у некоторых манипуляторов с манипуляциями с генами.

Вывод: мозжечок является ключом к моторной памяти в спорте и жизни

Исследователи пришли к выводу, что если в клетках Пуркинье после краткосрочного обучения формируется кратковременная память, то она переносится в вестибулярный ядерный нейрон, где она объединяется в долговременную моторную память.

Эти результаты имеют последствия вне игрового поля. Недавно клетки Пуркинье и аномальная функция мозжечка были связаны с расстройствами аутистического спектра (ASD). Это исследование может содержать новые подсказки для вмешательств и лечения для ASD.

Это очень захватывающее время для исследования мозжечка. Революционные выводы о мозжечке выпускаются с головокружительной скоростью. Пожалуйста, следите за обновлениями на пути спортсмена к последним обновлениям на мозжечке.

Если вы хотите больше узнать о мозжечке, пожалуйста, ознакомьтесь с бесплатным образцом « Путь спортсмена» или моей предыдущей статьи « Психология сегодня» :

• «Нет. 1 Причина Практика делает совершенным "
• «Нейробиологи узнают, как практика делает совершенным»
• «Неврология контакта с глазами»
• «Может ли практика только создать мастерство?»
• «Почему переизбыток приводит к тому, что спортсмены задыхаются?»
• «Исследования связаны с серьезностью аутизма с недостатками моторного мастерства»
• «Как связывается мозжечок с аутизмом?»
• «Как клетки Пуркинье в мозжечке связаны с аутизмом?»
• «Аутизм, клетки Пуркинье и мозжечок переплетаются»
• «Лучшие двигательные навыки, связанные с высшими академическими показателями»
• «Координация рук-глаз улучшает когнитивные и социальные навыки»
• «Как связывается мозжечок с биполярным расстройством?»
• «Является ли размер мозжечка связан с человеческой разведкой?»
• «Примитивная область мозга, связанная с человеческой разведкой»
• «Мозжечок глубоко влияет на наши мысли и эмоции»
• «Мозговая клетка содержит множество подсказок для создания роботов-гуманоидов»
• «Как состояние тела влияет на раннее обучение и память?»
• «Нейронаука зная, что не знаешь»
• «Таинственная неврология обучения автоматическим навыкам»
• «Нейробиология благодати под давлением»
• «К новой модели сплит-мозг: до мозга костей»
• «Нейронаука успокоения младенца»
• «Почему танцы так хороши для вашего мозга?»
• «Неврология бесконечного успеха Мадонны»
• «Жесты участвуют во всех четырех мозговых полушариях»
• «Еще один аргумент в пользу отключения телевизора»

© Christopher Bergland 2015. Все права защищены.

Следуйте за мной на Twitter @ckbergland для получения обновлений в сообщениях в блоге Athlete's Way .

The Athlete's Way ® является зарегистрированным товарным знаком Christopher Bergland.