Если у вас возникают проблемы с освоением новейших танцевальных движений или с обучением игре на фортепиано, возможно, этому есть объяснение. Новое исследование, опубликованное в сети 3 марта в Current Biology, публикации Cell Press, показывает, что люди, которые быстро усваивают простую последовательность движений пальцев, также являются теми, чей мозг показывает большие изменения в определенном химическом посреднике после электростимуляции.
Этот химический посредник, известный как ГАМК, важен для пластичности моторной коры, области мозга, участвующей в планировании, контроле и выполнении произвольных движений.
"У разных людей наблюдается значительная вариабельность моторного обучения," сказала Шарлотта Стэгг из Оксфордского университета. "Мы стремились проверить, может ли часть этой изменчивости быть объяснена вариацией реакции системы ГАМК."
Исследователи использовали магнитно-резонансную спектроскопию для прямого измерения уровней ГАМК в головном мозге как до, так и после того, как ток низкого уровня прошел через кожу головы участников исследования. Эта процедура, называемая анодной транскраниальной стимуляцией постоянным током (tDCS), как известно, вызывает снижение уровня ГАМК в моторной коре головного мозга. Таким образом, это упражнение позволило исследователям количественно оценить исходные уровни ГАМК у людей и их "GABA отзывчивость."
В отдельный день этих людей попросили выучить последовательность движений пальцев, в то время как их мозг снова сканировали с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ). Оказалось, что те, кто был более чувствителен к ГАМК, также быстрее усваивали простую двигательную задачу. Мозг людей, более чувствительных к ГАМК, также показал большую активацию моторной коры во время обучения. Исследователи также обнаружили, что люди с более высокими концентрациями ГАМК на исходном уровне, как правило, имели более медленное время реакции и меньшую активацию мозга во время обучения.
Полученные данные предполагают, что реакция на ГАМК может быть ключевой в моторной коре головного мозга для создания нейронных связей, которые являются клеточной основой для обучения и памяти, говорят исследователи. Они также открывают важные возможности для восстановления после черепно-мозговой травмы, такой как инсульт.
Уровни ГАМК могут измениться после такой травмы головного мозга, и полученные данные подтверждают идею о том, что лечение, предназначенное для воздействия на уровень ГАМК, может улучшить обучение. Фактически, tDCS уже используется в качестве инструмента двигательной реабилитации пациентов с инсультом.
"Это показывает, как это может работать," Стэгг сказал. Это также может привести к стратегиям, позволяющим продлить эти улучшения, добавила она.