Hoe geuren het besluitvormingsmechanisme van de hersenen beïnvloeden

samenvatting: Onderzoekers hebben een nieuwe functie voor de hippocampus ontdekt bij het nemen van beslissingen, waaruit blijkt dat specifieke hersencellen, bekend als 'tijdcellen', worden gestimuleerd door geuren om snelle besluitvorming mogelijk te maken.

Deze studie laat zien hoe ratten fruitige geuren leerden associëren met beloning, wat resulteerde in snellere en efficiëntere besluitvorming.

Door de activering van deze cellen als reactie op geuren te volgen, onthulde het team een ​​direct verband tussen geur, hippocampale functie en associatief leren, wat suggereert dat deze cellen een cruciale rol spelen naast het ophalen van herinneringen en een directe invloed hebben op de besluitvorming in de hersenen.

Belangrijkste feiten:

1. De studie identificeerde 'tijdcellen' in de hippocampus als sleutelspelers in het besluitvormingsproces van de hersenen, die worden gestimuleerd door specifieke geuren om snelle besluitvorming te stimuleren.
2. De muizen konden fruitige geuren associëren met positieve resultaten, wat aantoont hoe geursignalen 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 specifieke cellen in de hersenen stimuleren die mogelijk een rol spelen bij snelle besluitvorming.

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

De wetenschappers concentreerden zich op de hippocampus, een deel van de hersenen dat belangrijk is voor het geheugen en het leren. Ze wisten dat zogenaamde ‘tijdcellen’ een sleutelrol speelden in de functie van de hippocampus, maar ze kenden hun rol niet in associatief leren.

“Deze cellen zullen je eraan herinneren een beslissing te nemen – doe dit of doe dat”, zegt hoofdauteur Diego Restrepo, neurowetenschapper en hoogleraar cel- en ontwikkelingsbiologie aan de University of Colorado School of Medicine.

De onderzoekers merkten op dat wanneer muizen de mogelijkheid kregen om op de fruitgeur te reageren door aan een kraan te likken die zoet water leverde, ze snel leerden de fruitgeur te likken in plaats van de geur van minerale olie.

“Ze moeten de geur associëren met de uitkomst van wat ze doen, en daarom leren ze een beslissing te nemen”, zegt Ming Ma, Ph.D., eerste auteur van het onderzoek en senior instructeur in cel- en ontwikkelingsbiologie bij CU. Geneesmiddel. “Als het fruitig ruikt, likken ze en krijgen ze een beloning. Als het om minerale olie gaat, stoppen ze met likken.”

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

De stimulans voor besluitvorming is de geur die via de neus wordt overgedragen om zenuwsignalen naar de reukbol en de hippocampus te sturen. De twee apparaten zijn nauw met elkaar verbonden. Informatie wordt snel verwerkt en de hersenen nemen een beslissing op basis van de input.

“Daarvoor wisten we niet dat er besluitvormingscellen in de hippocampus waren”, zei Restrepo. “De hippocampus is een multitasker.”

Restrepo speculeerde dat de cellen niet altijd zijn ingeschakeld, anders kunnen de stimuli overweldigend worden.

Deze studie breidt de huidige kennis uit over wat er in het besluitvormingsproces van de hersenen zit, met name die snelle, onbegrensde beslissingen die mensen en muizen voortdurend nemen.

“De hippocampus zet tijdcellen aan om de beslissing te voorspellen, waardoor je een idee krijgt van wat je moet onthouden”, zegt Restrepo. “Vroeger dacht men dat tijdcellen je alleen aan gebeurtenissen en tijd herinnerden. Hier zien we herinneringen gecodeerd in neuronen en vervolgens onmiddellijk opgehaald als er een beslissing wordt genomen.

Over dit neurowetenschappelijk onderzoeksnieuws

auteur: David Kelly
bron: Universiteit van Colorado
communicatie: David Kelly – Universiteit van Colorado
afbeelding: Afbeelding toegeschreven aan Neuroscience News

Originele zoekopdracht: Vrije toegang.
“Sequentiële activiteit van CA1-cellen uit de hippocampus vormt een temporele geheugenkaart voor associatief leren bij muizen“Door Diego Restrepo et al. Huidige biologie

een samenvatting

Sequentiële activiteit van CA1-cellen uit de hippocampus vormt een temporele geheugenkaart voor associatief leren bij muizen

Neurale sequentiële dynamiek gecodeerd door tijdcellen 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 aan het hoofd gefixeerde ratten die een associatieve leertaak uitvoeren, gaat niet onderzoeken hoe geurvalentie tijdelijk wordt gecodeerd in dit hersengebied.

We ontdekten dat SP-cellen verschillend reageerden op een belonende of onbelonende geur. De stimuli werden nauwkeurig gedecodeerd door de activiteit van de neurale populatie, en de nauwkeurigheid nam dramatisch toe naarmate het dier leerde onderscheid te maken tussen de stimuli.

Het decoderen van de stimulus van individuele differentieel reagerende SP-cellen onthulde dat de besluitvorming plaatsvond op discrete tijdstippen na de stimuluspresentatie. De voorspelling van likken werd gedecodeerd op basis van de activiteit van een celpopulatie in dCA1 die lineair gerelateerd was aan likgedrag.

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