To jest niezbędne "do wyjścia poza istniejące wzorce aktywności mózgu"

Z punktu widzenia neurobiologii uczenie się wiąże się ze zmianami w mózgu - powstają w nim nowe połączenia neuronalne, które pozwalają nam zapamiętywać konkretne informacje. Najlepiej proces ten został poznany w kontekście przyswajania wiedzy. W ciągu życia uczymy się jednak nie tylko konkretnych faktów, ale także zachowań, w tym życia w społeczności. Odkrycia polskich badaczy opisane w czasopiśmie naukowym "Science Advances" rzucają nieco światła na mechanizmy warunkujące ten proces.

Dr Maciej Winiarski wraz z grupą badaczy koordynowaną przez dr Alicję Puścian i prof. Ewelinę Knapską, autorki korespondencyjne artykułu, wykazał, że aby efektywnie uczyć się od innych osobników, nie wystarczy polegać na wcześniej utrwalonych wzorcach aktywności mózgu. Do sprawnego nawigowania w dynamicznych sieciach społecznych konieczna jest plastyczność neuronalna - zdolność mózgu do przebudowy w obliczu zmieniających się okoliczności. Kora przedczołowa, obszar mózgu zaangażowany m.in. w zdolność do rozwiązywania problemów, odgrywa natomiast kluczową rolę w zachowaniach społecznych.

Badania wykonano przy użyciu polskiego aparatu Eco-HAB. Ten zautomatyzowany system do oceny zachowania myszy laboratoryjnych pozwolił badaczom zaobserwować, że wskazówki społeczne - takie jak zapachy pozostawione przez towarzyszy konsumujących wcześniej wysokokaloryczne smakołyki - wpływają na to, jak zwierzęta te przystosowują się do środowiska. Gdy plastyczność neuronalna w korze przedczołowej została zaburzona, zdolność do korzystania ze społecznych wskazówek zmalała, co wskazuje kluczową rolę obszarów czołowych w adaptowaniu się grup społecznych do zmian.

- Wykazaliśmy, że plastyczność w korze przedczołowej jest niezbędna do efektywnego wykorzystywania informacji społecznych - wyjaśniła prof. Knapska. - Ta zdolność adaptacyjna pozwala jednostkom skutecznie reagować na nowe wskazówki od innych i funkcjonować w złożonych sieciach społecznych.

- Nasze odkrycia pokazują, że plastyczność neuronalna jest niezbędna do wyjścia poza istniejące wzorce aktywności mózgu i dostosowywania zachowania do zmieniającej się rzeczywistości - dodała dr Puścian. - Jest fundamentalnie ważna do nawigowania w dynamicznie zmieniającej się strukturze społecznej.

Badania nie tylko rzucają nowe światło na neuronalne mechanizmy społecznego uczenia się, ale także podkreślają szerszy wpływ plastyczności neuronalnej w regionach przedczołowych dla prawidłowego funkcjonowania w sferze społecznej. Przedstawione odkrycia pomagają także zrozumieć źródło nieprawidłowości w działaniu mózgu w zaburzeniach, w których zmniejszona jest zdolność adaptacji społecznej, takich jak autyzm, schizofrenia czy choroba Alzheimera.