Oamenii de stiinta descopera „locul de joaca” al creierului

Asadar, cercetatorii de la Centrul Bernstein pentru Neuroscience Computationale din Berlin au pornit la o vanatoare sub cortexul cerebral pentru a gasi un centru de control pentru joc intr-un nou studiu publicat vineri in Neuron . Gadiland sobolani, o activitate la care s-a dovedit ca multe dintre animale raspund pozitiv si, observandu-si jocul de lupta, echipa a identificat un loc in trunchiul cerebral numit gri periaqueductal (PAG) – cea mai primitiva parte a creierului si una. care controleaza respiratia si moduleaza durerea. Aceasta structura asemanatoare tunelului actioneaza ca un releu bidirectional care amesteca informatii intre trunchiul cerebral si cortexul prefrontal. Oprirea PAG a facut ca sobolanii sa reduca drastic vocalizarea si jocul, atat cu oamenii, cat si cu alti sobolani.

„Ne gandim ca jocul exista de mult timp pentru ca o fac multe specii de animale. Este ceva care este destul de [evolutionar] conservat”, spune autorul principal al studiului Natalie Gloveli, student absolvent la Universitatea Humboldt din Berlin.

Gloveli adauga ca cercetarile anterioare au descoperit multe alte regiuni ale creierului care moduleaza si modifica comportamentul de joc la care participa sobolanii, cum ar fi prinderea si napustul. Dar noile descoperiri ale echipei ei sugereaza ca PAG, si in special coloanele sale laterale, sunt necesare pentru joc si gadilatura.

Oamenii de stiinta au aratat anterior ca sobolanii se vor angaja in continuare intr-un comportament jucaus chiar si fara cortexul creierului, care este stratul cel mai exterior al organului si este asociat cu procese de nivel superior, inclusiv memoria, limbajul si gandirea. Pentru a gasi structurile neuronale specifice asociate cu jocul, Gloveli si colegii ei au decis sa se concentreze asupra creierului mediu. Sergio Pellis, neurolog la Universitatea din Lethbridge din Alberta, a fost surprins de descoperiri.

„Ma asteptam ca PAG sa fie interesant, dar nu atat de interesant”, spune Pellis, care nu a fost implicat in studiul recent. „E clar ca face mai mult decat transmiterea de informatii.”

PAG are o gama larga de functii cunoscute la diferite animale, spune Pellis. De exemplu, este implicat in mod semnificativ in reglarea durerii si a comportamentului de lupta sau de zbor. Totusi, este dificil sa discernem daca jocul este si un raspuns fundamental de supravietuire, noteaza Gloveli.

„Este un concept super interesant la care sa ne gandim, deoarece stim cu totii din experienta personala cat de mult jocul este instinctiv pentru oameni”, spune ea. Studiile au aratat ca jocul este esential pentru sanatatea unui copil, de exemplu.

Studiile asupra jocului la creier erau mult mai complicate. Oamenii de stiinta ar folosi un electrod implantat si sarma insotitoare pe sobolanii tineri, dar in timp ce acestia se jucau, zbarcirea lor ar perturba inregistrarile activitatii creierului. Pentru noul studiu, echipa a drogat sobolanii cu muscimol si lidocaina, care inhiba regiunea vizata a PAG. Cercetatorii au inregistrat apoi activitatea neuronala relevanta inainte, in timpul si dupa gadilarea sobolanilor cu o sonda atasata la capul animalelor. Cand PAG-ul era inactiv, sobolanii si-au incetat in mare masura luptele si scartaitul. Rezultatele sugereaza ca aceasta regiune PAG ar putea fi cruciala pentru a juca. Dar, adauga Gloveli, „nu spunem ca PAG este locul unde incepe si se termina jocul. Este implicat intr-un circuit al altor regiuni si proiectii ale creierului.”

Studiul a folosit doar sobolani masculi, ceea ce a reprezentat o limitare importanta, spune Margaret McCarthy, neurostiinta la Universitatea din Maryland, Scoala de Medicina, care nu a fost implicata in cercetare. Ea spera ca studiile ulterioare vor include femele de sobolan, despre care se stie ca au rate diferite de joc si moduri in care le place sa se implice in activitate.

In timp ce McCarthy si Pellis spun ca acest studiu este un pas semnificativ inainte, ei adauga ca oamenii de stiinta nu sunt siguri cum s-ar putea traduce cercetarea de la rozatoare la oameni. Jocul este, de asemenea, un concept tulbure si ambiguu de masurat, unii experti dezbatand ca este greu de definit la alte animale.

„Nu il putem intreba pe sobolan: „Razi? Se simte ca un gadilat? Se simte bine? Trebuie sa deducem din lucrurile pe care le stim, cum ar fi ca fac acele vocalizari cand sunt fericiti si nu le fac atunci cand nu sunt fericiti”, spune McCarthy.

Chiar daca starile emotionale la animale sunt greu de distins, Pellis spune ca urmarirea comportamentului lor si observarea indeaproape a ceea ce se intampla in creierul lor poate duce la descoperiri „uimitoare” care ii pot apropia pe cercetatori de baza jocului.