해마가 얼마나 큰가요? 그게 그렇게 중요한 건가? 예, 아니요.

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빨간색 해 마입니다.
출처 : Wikimedia / 생명 과학 데이터베이스

해마는 해마 모양과 닮았 기 때문에 그 이름이 붙여졌습니다. 해마 (hippocampus)는 그리스 하마 인 "말"과 캄포스 (kampos ) "바다 괴물 (sea monster)"에서 유래 합니다. 인간은 두개의 해마를 가지고 있습니다. 하나는 뇌의 왼쪽 반구에, 다른 하나는 오른쪽 반구에 있습니다. 해마는 단기 기억에서 장기 기억 및 공간 탐색에 이르는 학습을 통합하는 데 중요한 역할을합니다.

15 년 전, 신경 과학자들은 전문 런던 택시 운전사가 더 큰 해마를 가졌음을 확인했으며 이는 기억에서 2 만 5 천개의 복잡한 도시 거리를 탐색 할 수있는 능력과 관련이 있습니다. 2011 년에 런던의 레이아웃에서 구조적 뇌 변화를 일으키는 "지식 습득"연구에 따르면 "지식"을 보유한 런던 택시 운전사의 해마 체적의 특정 구조 변화를 확인했습니다. 런던 운전실 운전자는 후 해마에서 회백질 (GM) 양이 선택적으로 증가하는 것으로 나타났습니다.

공간 탐색을 연습 할 수 있습니까? 해마 크기를 변경 하시겠습니까?

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런던 cabbies에는 더 큰 hippocampi가있다.
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Carnegie Mellon University (CMU)의 연구원은 런던의 복잡한 거리 시스템을 이용한 경험이 해마 크기의 변화를 가져 왔는지 반대로, 상관 관계가 연구 초기에 더 큰 해마를 가진 사람 만이 면허가있는 택시 운전사가되는 것에 성공하기 쉬운.

그들의 새로운 연구에서 Carnegie Mellon 연구원은 상세한 항법 정보를 배우고 연습하는 것이 실제로 해마 크기의 변화를 일으킨다는 것을 결정할 수있었습니다. 그러나 그것은 절반의 이야기 일뿐입니다. 해마 크기의 구조적 변화는 또한 해마의 연결성 및 다른 뇌 영역과의 의사 소통 또는 "동기화"능력 측면에서 기능적 변화의 변화와 관련이있다.

2015 년 10 월의 논문 인 "공간 경로의 인간 학습에서의 구조적 및 기능적 신경 생물학 " 지가 NeuroImage 지에 게재 되었습니다 . 이 연구에서 Timothy Keller와 Marcel Just는 간단한 공간 네비게이션 교육이 사람의 뇌 조직을 변화시키고 공간 조직과 관련된 다른 두뇌 영역과 의사 소통하는 방법을 개선한다는 것을 발견했습니다.

이 획기적인 발견은 공간 학습 과정에서 해마에서 발생하는 구조적 크기와 기능적 연결성 뇌 변화 사이의 중요한 연관성을 확립합니다. 중요하게,이 연구는 또한 공간 학습과 관련된 두뇌 변화가 신경 활동이 해마와 다른 영역 사이의 통신을 어떻게 동기화하는지와 관련이 있음을 보여줍니다.

CMU 심리학과인지 뇌 영상 센터 (CCBI)의 선임 연구원 인 팀 켈러 (Tim Keller)는 보도 자료에서 "

"해마는 오랫동안 공간 학습에 관여하고 있지만, 최근에는 시냅스가 학습 과정에서 변형되어 인간의 뇌 조직의 변화를 측정 할 수있었습니다. 우리 연구 결과는 해마의 변화를 일으키는 원인을 이해하고 주변 세계의인지지도를 학습하고 대표하는 분야의 네트워크를 통해 의사 소통과 어떻게 관련되는지를 잘 보여줍니다. "

해마가 어떻게 변하는 지 조사하기 위해 Keller와 Just는 액션 비디오 게임을 거의 경험하지 않은 28 명의 젊은 성인을 모집했습니다. 참가자들은 45 분 동안 운전 시뮬레이션 게임을했습니다. 한 그룹은 같은 길을 따라 20 번 기동했습니다. 통제 그룹은 같은 시간 동안, 그러나 20 개의 다른 길을 따라 운전했습니다.

각 트레이닝 세션 전후에 뇌의 수분 이동을 측정하는 DWI (diffusion-weighted imaging)라는 새로운 뇌 영상 기술을 사용하여 각 참가자의 뇌를 스캔했습니다. 그런 다음 연구자들은 기존의 기능적 자기 공명 영상 (fMRI)을 사용하여 뇌 활동을 분석했습니다.

연구자들은 동일한 경로를 반복적으로 연습 한 그룹이 다른 경로에서 연습 한 그룹보다 운전 과제를 완료 할 때 속도가 빨라진다는 것을 발견했습니다. 같은 코스를 반복적으로 연습 한 그룹은 경로를 따라 찍은 일련의 무작위 사진을 주문할 수있는 능력을 향상시키고 조감도에서 경로를 나타내는지도를 스케치 할 수있었습니다.

결론 : 해마 크기와 기능적 연결성

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해마는 "해마 (seahorse)"의 이름을 따서 명명되었습니다.
출처 : Wikimedia / Creative Commons

이 연구의 중요한 결론 중 하나는 동일한 경로를 반복적으로 실행하는 공간 학습 그룹 만이 좌 후치 치열이라고하는 해마 중심의 공간 학습 영역에서 구조적 뇌 변화를 반복적으로 나타냈다는 점입니다.

다른 중요한 발견은 공간 인식을 향상시킨 참가자도 공간 인식 및 탐색을 담당하는 뇌 영역의 네트워크에서 해마와 다른 피질 영역 사이의 활동 또는 기능 연결성의 동기화가 증가했다는 것입니다.

해마의 구조적 및 기능적 변화의 양은 각 사람이 항해 작업에서 보여준 행동 개선의 양과 직접적으로 관련이 있습니다. 보도 자료에서 공동 저자 인 Marcel Just는 다음과 같이 결론을 내렸다.

"새로운 발견은 해마의 현미경 변화가 구조가 뇌의 나머지 부분과 통신하는 방식의 급격한 변화를 동반한다는 것입니다. 우리는 이러한 결과가 학습의 결과로 참조 된 것을 보여줄 수있어서 기쁩니다. 우리는 이제 최소한이 유형의 공간 학습을 위해 어떤 영역이 구조를 변화시키고 나머지 두뇌와의 의사 소통을 어떻게 변화시키는 지 알고 있습니다. "

회색 물질 뇌량의 변화와인지 기능을 최적화하기위한 화이트 물질 무결성 연구가 동시에 신경 과학자들 사이에서 점점 더 공감대가 형성되고있는 것처럼 보인다. 회색 물질은 특정 뇌 영역의 뉴런을 수용합니다. 백색 물질은 여러 뇌 영역 간의 의사 소통을 원활하게합니다.

신체 운동, 뇌 건강 및인지 기능의 이점을 조사한 다양한 연구에서 뇌 구조와 기능적 연결 간의 중요한 연관성을 확인했습니다. 카네기 멜론 (Carnegie Mellon)의이 최근 연구는 인간 학습 과정에서 구조적 및 기능적 뇌 변화와 임상, 실습, 실습의 중요성 사이의 중요한 연관성에 대한 이해를 향상시킵니다.

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