Search
העצרת שרירים ממוקדת מוקדמת חותכת כאב כרוני לאחר קטיעה

גירוי עצב הוואגוס משפר את הלמידה התפיסתית בעכברים

בדיוק כפי שמוזיקאי יכול להתאמן להבחין בצורה חדה יותר בהבדלים עדינים בגובה הצליל, יונקים יכולים לשפר את יכולתם לפרש שמיעה, ראייה וחושים אחרים בעזרת תרגול. תהליך זה, הנקרא למידה תפיסתית, עשוי להיות משופר על ידי הפעלת עצב מרכזי המחבר את המוח כמעט לכל איבר בגוף, כך עולה ממחקר חדש בעכברים.

בראשות חוקרים מ-NYU Langone Health, החקירה מתרכזת בעצב הוואגוס, הנושא אותות בין המוח ללב, מערכת העיכול ואיברים אחרים. מומחים חקרו זה מכבר מיקוד עצב זה באמצעות פולסים חשמליים קלים לטיפול במגוון רחב של מצבים, החל מאפילפסיה ודיכאון ועד הפרעת דחק פוסט טראומטית והפרעות שמיעה. עם זאת, התוצאות של מאמצים כאלה היו מעורבות, והמנגנונים הבסיסיים שעלולים להוביל לשיפור השמיעה נותרו עד כה לא ברורים.

כדי לבחון מקרוב אם גירוי עצב הוואגוס יכול להגביר את הלמידה התפיסתית, צוות המחקר אימן 38 עכברים להבדיל בין גוונים מוזיקליים. בהתחלה, הביצועים השתפרו עבור כל בעלי החיים, שעשו פחות ופחות טעויות לאורך זמן. עם זאת, בעוד שאלו ללא הטיפול הגיעו למקסימום לאחר כשבוע של אימונים, מכרסמים שקיבלו גירוי עצבי המשיכו להשתפר במשימה, ועשו בערך 10% פחות שגיאות בממוצע ברוב הבדיקות מאשר לפני הסימולציה. בנוסף, עכברים בקבוצה זו עשו חצי יותר טעויות מאשר עמיתיהם בהערכות המאתגרות ביותר, שבהן הם היו צריכים להבחין בטונים דומים מאוד.

הממצאים שלנו מצביעים על כך שהפעלת עצב הוואגוס במהלך האימון יכולה לדחוף את הגבולות של מה שבעלי חיים, ואולי אפילו בני אדם, יכולים ללמוד לתפוס."

קתלין מרטין, BS, סופרת ראשית לימודים, סטודנטית לתואר שני במכון למדעי המוח, בית הספר לרפואה של ניו יורק גרוסמן

בחלק השני של החקירה העריכו החוקרים כיצד והיכן גירוי עצב הוואגוס משפיע על המוח. התוצאות גילו שהטכניקה מגבירה את הפעילות במוח הבסיסי הכולינרגי, אזור המעורב בקשב ובזיכרון. כאשר הצוות במקום זאת דיכא אזור זה במהלך הפעלת העצבים, מכרסמים לא זכו ליתרונות למידה נוספים.

בנוסף, הצוות הראה שגירוי עצב הוואגוס הגביר את הנוירופלסטיות, תהליך שבו תאי המוח הופכים להיות מסוגלים יותר להסתגל לחוויות חדשות וליצור זיכרונות, בקליפת השמיעה, מרכז השמיעה העיקרי של המוח. זה יכול להוביל לשינויים תאיים ארוכי טווח המאפשרים מיומנויות חדשות להחזיק מעמד היטב לאחר שהאימון התרחש, אומר מרטין.

היא מציינת כי התמקדות בעצב הוואגוס כדי להגביר את השמיעה הייתה בעבר שנויה במחלוקת בקרב מומחים, כאשר מחקרי עבר בבעלי חיים לא הראו שיפורים משמעותיים.

המחקר החדש, שפורסם באינטרנט ב-16 בספטמבר בכתב העת מדעי המוח בטבעמצביע על כך שהשיטה אכן יכולה לעבוד, למרות שהתוצאות לקח זמן רב יותר להופיע ממה שציפו החוקרים בתחילה, אומרים המחברים. עיכוב זה, מוסיף מרטין, עשוי להיווצר בחלקו בגלל שהפולסים החשמליים המשמשים בטכניקה יכולים להסיח את דעתם של חיות ניסוי, שעשויות להזדקק לזמן להסתגל לתחושה.

המחברים מציינים שלשימוש בגירוי עצב הוואגוס לשיפור השמיעה יש יישומים פוטנציאליים הרבה מעבר למיצוי היכולת המוזיקלית. למידה תפיסתית היא מרכיב מרכזי הן בהבנת שפה חדשה והן בהתאמה לשתלים שבלול, כלים נוירו-תותבים המשמשים לשיקום אובדן שמיעה. יש לציין שלעיתים קרובות לוקח למטופלים חודשים להסתגל למכשירים אלו ורבים ממשיכים להאבק בשיחות גם לאחר שנים של שימוש.

"תוצאות אלו מדגישות את הפוטנציאל של גירוי עצב הוואגוס להאיץ שיפורי שמיעה משתלים שבלול", אמר מחבר המחקר הבכיר רוברט פרומקה, דוקטור. "על ידי הגברת הלמידה התפיסתית, שיטה זו עשויה להקל על מקבלי השתלים לתקשר עם אחרים, לשמוע מכוניות מתקרבות ולעסוק בצורה יעילה יותר עם העולם הסובב אותם."

פרומקה, פרופסור ה-Skirball לגנטיקה במחלקה למדעי המוח ופיזיולוגיה בבית הספר לרפואה של ניו יורק גרוסמן, אומר כי מכשירי הגירוי החשמלי המשמשים כיום להפעלת עצב הוואגוס הם רק סנטימטרים בודדים וניתן להשתיל אותם בניתוח חוץ. נוֹהָל. מכשירים מסוימים, כמו אלה המשמשים להקלה על מיגרנות, הם אפילו פחות פולשניים ופשוט מוחזקים על עור הצוואר.

בהתבסס על הממצאים שלהם, החוקרים מתכננים בשלב הבא לבדוק גירוי עצב הוואגוס במכרסמים עם שתלי שבלול כדי לראות אם זה משפר את תפקודם, אומר פרומקה, גם פרופסור במחלקה לניתוחי ראש וצוואר בבית הספר לרפואה של ניו יורק גרוסמן.

בנוסף, חבר במכון למדעי המוח של NYU Langone, פרומקה מזהיר שמכיוון שעצב הוואגוס גדול ומורכב הרבה יותר בבני אדם מאשר בעכברים, ההשפעות של גירוי זה עשויות להיות שונות ולכן מחייבות בדיקה נוספת בחולים אנושיים.

המימון למחקר ניתן על ידי מענק המכון הלאומי לבריאות DC012557. מימון מחקר נוסף ניתן על ידי משרד ההגנה של ארצות הברית והקרן הלאומית למדע.

בנוסף למרטין ולפרומקה, חוקרים נוספים של NYU Langone המעורבים במחקר הם Eleni Papadoyannis, MA; ג'ניפר שיאבו, דוקטורט; סבא שוקת פאדאי, מ.ס; הבון עיסא, ב"ש; סומין סונג, דוקטורט; וסופיה אורי ולנסיה, BS. חוקרים אחרים במחקר כוללים את Nesibe Temiz, PhD, במכון פרידריך מישר למחקר ביו-רפואי בבאזל, שוויץ; מתיו מק'גינלי, דוקטור, במכללת ביילור לרפואה ביוסטון, טקסס; ודיוויד מקורמיק, דוקטורט, באוניברסיטת אורגון ביוג'ין.

דילוג לתוכן