Hoe geuren het besluitvormingsmechanisme van de hersenen beïnvloeden

By | February 7, 2024

Samenvatting: Onderzoekers hebben een nieuwe functie van de hippocampus ontdekt bij het nemen van beslissingen, waaruit blijkt dat bepaalde hersencellen, ‘tijdcellen’ genoemd, door geuren worden gestimuleerd om snelle ‘go, no-go’-beslissingen mogelijk te maken.

Dit onderzoek laat zien hoe muizen fruitige geuren leerden associëren met een beloning, wat resulteerde in snellere en efficiëntere besluitvorming.

Door de activering van deze cellen als reactie op geuren te volgen, ontdekte het team een ​​direct verband tussen geur, hippocampale functie en associatief leren, wat suggereert dat deze cellen een cruciale rol spelen buiten het geheugen en rechtstreeks het besluitvormingsproces van de hersenen beïnvloeden.

Belangrijke feiten:

  1. De studie identificeert ‘tijdcellen’ in de hippocampus als sleutelspelers in het besluitvormingsproces van de hersenen, gestimuleerd door specifieke geuren om snelle beslissingen teweeg te brengen.
  2. Muizen konden fruitige geuren associëren met positieve resultaten, wat aantoont hoe olfactorische signalen het aanleren van besluitvormingsgedrag kunnen verbeteren.
  3. Dit onderzoek werpt licht op de complexe relatie tussen zintuiglijke waarneming en cognitieve processen en onthult nieuwe inzichten in de rol van de hippocampus bij associatief leren en besluitvorming.

Bron: Universiteit van Colorado

Onderzoekers van de Anschutz Medical Campus van de Universiteit van Colorado hebben ontdekt dat geuren bepaalde hersencellen stimuleren die een rol kunnen spelen bij snelle ‘go, no go’-beslissingen.

Het onderzoek werd dinsdag online gepubliceerd in het tijdschrift Huidige biologie.

De wetenschappers concentreerden zich op de hippocampus, een deel van de hersenen dat cruciaal is voor het geheugen en leren. Ze wisten dat zogenaamde ‘tijdcellen’ een belangrijke rol spelen in de functie van de hippocampus, maar wisten niet welke rol ze spelen bij associatief leren.

De katalysator voor besluitvorming is geur, die door de neus reist en neurale signalen naar de reukbol en de hippocampus stuurt. Fotocredit: Neuroscience News

“Dit zijn cellen die je eraan herinneren een beslissing te nemen – doe dit of doe dat”, zegt senior auteur Diego Restrepo, PhD, een neurowetenschapper en hoogleraar cel- en ontwikkelingsbiologie aan de University of Colorado School of Medicine.

De onderzoekers merkten op dat muizen die de keuze kregen om op een fruitige geur te reageren door aan een tuit te likken die zoet water afleverde, snel leerden de fruitige geur te likken, in tegenstelling tot de geur van minerale olie.

“Ze moeten de geur associëren met de uitkomst van hun activiteit, zodat ze leren beslissingen te nemen”, zegt Ming Ma, PhD, hoofdauteur van het onderzoek en hoofddocent cel- en ontwikkelingsbiologie aan de CU School of Medicine. “Als het naar fruit ruikt, likken ze en krijgen ze een beloning. Als het minerale olie is, stoppen ze met lekken.’

“Hoe meer ze leerden, hoe meer de cellen werden gestimuleerd, wat leidde tot een snellere decodering van de geuren en waardoor de muizen snel de fruitige geur konden selecteren”, zegt Fabio Simoes de Souza, DSc, een andere eerste auteur van het onderzoek en assistent-professor. van cel- en ontwikkelingsbiologie aan de CU School of Medicine.

De katalysator voor besluitvorming is geur, die door de neus reist en neurale signalen naar de reukbol en de hippocampus stuurt. De twee organen zijn nauw met elkaar verbonden. De informatie wordt snel verwerkt en de hersenen nemen op basis van de input een beslissing.

“Vroeger wisten we niet dat er besluitvormingscellen in de hippocampus waren,” zei Restrepo. “De hippocampus is in staat tot multitasken.”

De cellen staan ​​niet altijd aan, speculeerde Restrepo, omdat de prikkels anders overweldigend zouden kunnen worden.

De studie breidt de huidige kennis uit over wat een rol speelt bij de besluitvorming in de hersenen, met name de snelle ‘go’- en ‘no-go’-beslissingen die muizen en mensen voortdurend nemen.

“De hippocampus activeert beslissingsvoorspellende tijdcellen die je een signaal geven over wat je moet onthouden”, zegt Restrepo. “Vroeger werd aangenomen dat tijdcellen alleen dienden om gebeurtenissen en tijd te onthouden. Hier zien we hoe herinneringen in de neuronen worden gecodeerd en vervolgens onmiddellijk worden opgeroepen wanneer er een beslissing wordt genomen.”

Over dit nieuws uit neurowetenschappelijk onderzoek

Auteur: David Kelly
Bron: Universiteit van Colorado
Contact: David Kelly – Universiteit van Colorado
Afbeelding: De afbeelding is afkomstig van Neuroscience News

Originele onderzoek: Vrije toegang.
“Opeenvolgende activiteit van CA1-hippocampuscellen vertegenwoordigt een temporele geheugenkaart voor associatief leren bij muizen” door Diego Restrepo et al. Huidige biologie


Abstract

Sequentiële activiteit van CA1-hippocampuscellen vertegenwoordigt een temporele geheugenkaart voor associatief leren bij muizen

Sequentiële neuronale dynamiek gecodeerd door temporale cellen speelt een cruciale rol in de hippocampale functie. De rol van de sequentiële neurale dynamiek in de hippocampus bij associatief leren is echter een open vraag.

We gebruikten twee-foton Ca2+ Beeldvorming van dorsale CA1 (dCA1) neuronen in de stratum piramide (SP) bij hoofdgefixeerde muizen die een ‘go-no-go’ associatieve leertaak uitvoeren om te onderzoeken hoe geurvalentie tijdelijk wordt gecodeerd in dit deel van de hersenen.

We ontdekten dat SP-cellen verschillend reageerden op de beloonde of niet-beloonde geur. De stimuli werden nauwkeurig gedecodeerd op basis van de activiteit van het neuronale ensemble, en de nauwkeurigheid nam aanzienlijk toe naarmate het dier leerde de stimuli te onderscheiden.

Het ontcijferen van de stimulus van individuele SP-cellen die anders reageerden, onthulde dat de besluitvorming plaatsvond op discrete tijdstippen na de presentatie van de stimulus. Lekvoorspelling gedecodeerd uit de ensemble-activiteit van cellen in dCA1 correleerde lineair met likgedrag.

Onze resultaten suggereren dat de sequentiële activiteit van SP-cellen in dCA1 een temporele geheugenkaart vertegenwoordigt die wordt gebruikt voor besluitvorming bij associatief leren.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *