Нейробиологи узнают, как практика делает совершенным

Исследователи из Университета Пенсильвании и Принстонского университета сделали прорывное открытие, в котором объясняется, как управляющие мышцами нейроны мозга управляют навыками через практику.

Исследование было проведено Хавьером Мединой, доцентом кафедры психологии в Школе искусств и наук Пенна и Фарзане Наджафи, аспирантом кафедры биологии. Они сотрудничали с докторантом Андреа Джованнуччи и доцентом Сэмюэлем Шэном из Принстонского университета.

Исследование, озаглавленное «Сенсорное повышение кальциевых сигналов в индивидуальных дендритах клеток Пуркинье пробужденных мышей», было опубликовано в журнале Cell Reports за февраль 2014 года.

• 5 Вопросы, связанные с обращением к школе для первого собрания команды
• Демократия в нашей ДНК: наука за протестом
• Я, сам, и я (nternet)
• От наказания к удовольствию: развитие новых отношений с упражнениями
• Слон Дон: Политика Пашидерм-Поссе

Пуркинье клетки в мозжечке создают память мышц

Мозжечок (латынь для «маленького мозга») является основным центром управления двигателем. Он содержит тысячи клеток Пуркинье, которые получают сообщения от восходящего волокна, который является типом нейрона, который простирается от ствола мозга и отправляет обратную связь от каждой мышцы во всем теле. Чтобы улучшить двигательные навыки, мозг имеет систему обратной связи, которая следит за ходом движения, а когда движения идут не так.

Клетки Пуркинье представляют собой нейроны, которые координируют все движения тела. Восходящие волокна являются нейронами, которые обеспечивают обратную связь при возникновении ошибки или неожиданного ощущения. Вместе клетки Purkinje и лазающие волокна работают в гармонии с тонкой настройкой управления двигателем.

• Был ли самоубийство младшего моря, вызванное травмой головы?
• Что я узнал из моей последней работы
• Исследование и вмешательство: судебно-медицинская терапия
• Борьба Александра Оуэнса против нейрофиброматоза
• 3 слова, которые вы должны прекратить говорить

Когда я опубликовал «Путь спортсмена» (St. Martin's Press), в 2007 году нейробиологи все еще не знали точно, как мозг создал мышечную память. К счастью, мой отец, который был нейробиологом и нейрохирургом и написал книгу под названием «Ткань ума» (Viking), давно считал, что клетки Пуркинье мозжечка являются ключом к овладению навыками на практике. Из-за этого я положил клетки Пуркинье и мозжечок в центр внимания, как ключ к Пути спортсмена . (Подробнее об этом нажмите здесь.)

Когда я рос, мой отец будет тренировать меня в теннисе, говоря: «Подумайте о том, чтобы забивать и копать мышечную память вашего мозжечка с каждым ударом». Эти новые открытия помогают объяснить, как именно этот процесс работает.

Мозжечок составляет всего 10 процентов объема мозга, но он содержит более 50 процентов общих нейронов мозга . Мой папа всегда говорил: «Что бы ни делал мозжечок, он многое делает». Я доверял тому, что он назвал «образованным догадком» о том, что мозжечок был столь же важен, как и мозг, когда я создал «мозг мозга» «Модель с рассеянным мозгом для Пути спортсмена .

Десятилетие с тех пор, как я изначально написал рукопись «Путь спортсмена» – после формирования идей нейронауки через ежедневные разговоры с моим отцом – это захватывающе видеть ультрасовременную ультрасовременность, подтверждающую мои догадки. Хотя мой отец скончался в 2007 году, я знаю, что эти новые данные о клетках Пуркинье и лазающих волокнах помещают его на луну.

В течение десятилетий загадка того, как система обратной связи между лазающими волокнами и клетками Пуркинье работает вместе, вызывает недоумение у неврологов. В этом прорывном исследовании команда Penn впервые продемонстрировала, что существует измеримая разница между «истинными» и «ложными» сигналами. Эти знания значительно улучшат будущие исследования тонкого моторного контроля, особенно в отношении того, как движения могут быть улучшены с практикой.

Это открытие дает новые и конкретные доказательства механизма нейропластичности мозжечка. Тот факт, что новые нейронные пути становятся жестко связанными с сигналами ошибок от восходящих волокон, позволяет мозжечку посылать лучшие инструкции двигательным нейронам в следующий раз, когда предпринимаются те же действия. Вот почему вы никогда не забудете, как кататься на велосипеде.

Вывод: клетки Пуркинье, восходящие волокна и мозжечок остаются загадочными

Точный механизм, позволяющий отдельным клеткам Пуркинье различать два вида восходящих волоконных сигналов, остается открытым вопросом, и требуется больше исследований. Зная, что клетки Пуркинье способны различать, когда их соответствующие мышечные нейроны сталкиваются с ошибкой, вероятно, изменят будущие исследования тонкого моторного контроля. Надеемся, что это новое открытие ученых из Пенна приведет к новым исследованиям основ нейропластичности и способам улучшения мастерства любого навыка посредством практики, практики, практики.

Если вы хотите больше узнать о ячейках мозжечка и Пуркинье, ознакомьтесь со статьями моего блога Psychology Today :

• «Нет. 1 Причина Практика делает совершенным "
• «К новой модели сплит-мозг: до мозга костей»
• «Как связывается мозжечок с аутизмом?»
• «Семейные проблемы детства могут остановить развитие мозга»
• «Нейронаука успокоения младенца»
• «Почему танцы так хороши для вашего мозга?»
• «Неврология бесконечного успеха Мадонны»
• «Жесты участвуют во всех четырех мозговых полушариях»
• «Нейронаука сверхтекучести»
• «Еще один аргумент в пользу отключения телевизора»
• «Лучшие двигательные навыки, связанные с высшими академическими показателями»
• «Нейронаука воображения»
• «Слишком много кристаллизованных знаний снижает уровень интеллекта»

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