Американские ученые из Калифорнийского университета в Сан-Диего сделали значительное открытие в области нейробиологии, которое позволяет глубже понять, как мозг адаптируется в процессе обучения. Исследование, опубликованное в научном журнале Nature, подчеркивает важность взаимодействия между таламусом и корой головного мозга в формировании новых навыков.
Ранее считалось, что основное моторное обучение сосредоточено в первичной моторной коре (М1), однако новое исследование выявило, что таламокортикальный путь — ключевая «коммуникационная артерия» между таламусом и корой — играет важную роль в этом процессе. Исследователи установили, что в ходе обучения не только меняется активность нейронов, но и физически изменяются связи между различными областями мозга.
С применением передовых методов визуализации и нового аналитического инструмента ShaReD (Shared Representation Discovery), разработанного специально для данного проекта, ученые смогли продемонстрировать, как таламус избирательно активирует определенные группы нейронов в коре, которые отвечают за изучаемое движение, при этом подавляя «ненужные» нейронные цепи.
Профессор Такаки Комияма, возглавляющий исследование, отметил: «Это похоже на настройку оркестра: таламус выступает в роли дирижера, который точно знает, какие инструменты (нейроны) должны звучать в данный момент».
Это открытие может оказать значительное влияние на разработку новых методов лечения неврологических заболеваний и реабилитации после повреждений мозга. Понимание механизмов нейропластичности поможет создать более эффективные нейропротезы и методы восстановления утраченных навыков. Также в прошлом исследователи обнаружили новый тип памяти в мозге, связанный с холодом.