Regelmessig avstøpning i hjernen

Hjernen organiserer støping for forskjellige celler
I flere tiår har nevrologer spurt hvordan hjernen kan lære nye oppgaver igjen og igjen uten å måtte vokse i løpet av livet. Det er tegn på at antall hjerneceller - for eksempel nerveceller og glialceller - øker i utgangspunktet mens vi lærer, men mange blir senere kaste bort eller tildelt forskjellige roller. Forskere fra Tyskland og Sverige presenterer denne teorien i tidsskriftet Trends in Cognitive Sciences.

"Volumet av hjernen øker i løpet av de første stadiene av læring, og deretter normalisert til delvis eller helt," sier hovedforfatter Elisabeth Wenger, en hjerneforsker ved Max Planck Institute for Human Development i Berlin. "Det ser ut til å være effektivt, først å utforske mulighetene for å prøve ut forskjellige strukturer og celletyper, velge det beste og deretter bli kvitt de som ikke lenger er nødvendig."

Hjernen organiserer støping. (Bilde: Denisismagilov / fotolia.com)

Den beskriver hjerneceller metaforisk som skuespiller, tar del i en casting for en film som regissør er hjernen: Hjernen inviterer ulike kandidater ved å produsere nye celler og dette fører til makroskopisk gjenkjennelig volumvekst. Hjernen prøver da forskjellige funksjoner - for å se hvilke celler som er best til å lagre eller dele informasjonen; Disse holdes da. De andre kandidatene blir deretter avvist eller gitt andre roller.

Som en indikasjon på en slik mekanisme nevner forskerne en studie der høyrehendte mennesker lærte å skrive og tegne med sine venstre hender. Etter en måned hadde hjernevolumet økt, men tre uker senere var det nesten tilbake til det normale. Forskere gjorde lignende observasjoner i andre studier, hvor for eksempel aber lærte å bruke en rake å mate eller rotter lærte å skille mellom lyder.

Fenomen kjent fra dyreforsøk
Wenger og hennes medforfattere Claudio Brozzoli, Ulman Lindenberger og Martin Lövdén ble overrasket over hvor ofte fenomenet hjernen ekspansjon og -renormalisierung har allerede blitt funnet i dyrestudier, og anta at det også gjelder for menneskehjerner. "Vi er definitivt ikke de første som foreslår eller til og med oppdager utvidelses- og renormaliseringsmodellen," sier Wenger. "Men vi er de som bringer modellen i forbindelse med volumendringer i menneskelig grå materie for første gang."

Forskere mener at denne teorien skal påvirke måten forskere utfører hjernestudier på. "Det har nå blitt klart at bare den typiske to-timers studieutformingen er uegnet til å forstå hele omfanget av endringene som foregår," bemerker Wenger. "Denne teorien krever bruk av studiedesign med et høyere antall måltider for fullt ut å representere endringer i hjernevolum."

Dette arbeidet ble støttet av Max Planck Society, Det europeiske forskningsrådet, Det svenske forskningsrådet, Det europeiske forskningsinstituttet i Firenze og Agence National de la Recherche. Opprinnelige arbeid. Wenger, E., Brozzoli, C., Linden, U., og Lövdén, M. (2017), utvidelse og renormalisering av human hjerne strukturen under tilegnelsen Trends in kognitive Sciences, 21 (12) 930-939