2023 Författare: Bailey Leapman | [email protected]. Senast ändrad: 2023-05-20 23:02
Forskare vid University of Minnesotas Center for Magnetic Resonance Research (CMRR) har hittat en liten population av neuroner som är involverade i att mäta tid, vilket är en process som traditionellt har varit svår att studera i labbet.
I studien, som publiceras den 30 oktober i open access-tidskriften PLoS Biology, utvecklade forskarna en uppgift där apor bara kunde lita på sin inre känsla av tidens gång. Deras uppgiftsdesign eliminerade alla externa signaler som kunde ha fungerat som "klockor".
Apor tränades att röra ögonen konsekvent med jämna tidsintervall utan några yttre signaler eller omedelbar förväntan på belöning. Forskare fann att trots bristen på sensorisk information var aporna anmärkningsvärt exakta och konsekventa i sina tidsinställda beteenden. Denna konsistens kan förklaras av aktivitet i en specifik region av hjärnan som kallas det laterala intraparietala området (LIP). Intressant nog fann forskarna att LIP-aktiviteten under deras uppgift skilde sig från aktiviteten i tidigare studier som inte hade kunnat eliminera externa signaler eller förväntan på belöning.
"I motsats till tidigare studier som observerade en uppbyggnad av aktivitet i samband med tidens gång, fann vi att LIP-aktiviteten minskade med en konstant takt mellan tidsinställda rörelser", säger ledande forskare Geoffrey Ghose, Ph. D.., docent i neurovetenskap vid University of Minnesota. "Det är viktigt att djurens timing varierade efter att dessa nervceller var mer eller mindre aktiva. Det är som om aktiviteten hos dessa nervceller fungerade som ett inre timglas."
Genom att utveckla en modell för att förklara skillnaderna i timingsignaler de ser i förhållande till tidigare studier, tyder deras studie också på att det inte finns någon "central klocka" i hjärnan som man litar på för alla uppgifter som involverar timing. Istället verkar det som om var och en av hjärnans kretsar som ansvarar för olika handlingar är kapabla att oberoende producera en korrekt tidssignal.
En viktig riktning för framtida forskning är att undersöka hur sådana exakta timingsignaler uppstår som en konsekvens av övning och lärande, och om det, när signalerna ändras, finns tydliga effekter på beteendet.
