پیشرفت در علوم اعصاب: نقش حیاتی عصب واگ در یادگیری و درمان

محققان دانشگاه پزشکی آِنسچوتز کلرادو ارتباط مستقیم بین تحریک عصب واگ و ارتباط آن با مراکز یادگیری مغز را نشان داده‌اند. این کشف ممکن است منجر به درمان‌هایی شود که به بهبود حفظ و یادآوری اطلاعات در سیستم‌های عصبی سالم و آسیب‌دیده کمک کند.

این مطالعه هفته گذشته در مجله Neuron منتشر شد.

دکتر کریستین ویله، نویسنده ارشد مقاله و معاون رئیس تحقیقات دپارتمان جراحی مغز و اعصاب دانشگاه پزشکی کلرادو، گفت: “ما به این نتیجه رسیدیم که یک ارتباط مستقیم بین عصب واگ، سیستم کولینرژیک که جنبه‌هایی از عملکرد مغز را تنظیم می‌کند، و نورون‌های قشر حرکتی که در یادگیری مهارت‌های جدید حیاتی هستند، وجود دارد. این می‌تواند برای بیمارانی با مشکلات مختلف حرکتی و شناختی امید به درمان ایجاد کند و روزی به افراد سالم کمک کند تا مهارت‌های جدید را سریع‌تر یاد بگیرند.”

محققان به موش‌های سالم یک وظیفه سخت برای یادگیری آموزش دادند تا بررسی کنند که آیا تحریک عصب واگ می‌تواند به بهبود یادگیری کمک کند یا خیر. آنها متوجه شدند که تحریک عصب واگ در طول فرایند یادگیری باعث شد موش‌ها سریع‌تر وظیفه را یاد بگیرند و به سطح بالاتری از عملکرد دست یابند. این نشان داد که تحریک عصب واگ می‌تواند یادگیری را در یک سیستم عصبی سالم افزایش دهد.

عصب واگ بسیار حیاتی است زیرا عملکردهای ارگان‌های داخلی مانند هضم، ضربان قلب و تنفس را تنظیم می‌کند. همچنین به کنترل واکنش‌های انعکاسی مانند سرفه، بلعیدن و عطسه کمک می‌کند.

مطالعه همچنین ارتباط مستقیمی بین عصب واگ و سیستم کولینرژیک که برای یادگیری و توجه ضروری است، نشان داد. هر بار که عصب واگ تحریک می‌شد، محققان توانستند نورون‌هایی را مشاهده کنند که مسئول یادگیری هستند و در سیستم کولینرژیک فعال می‌شدند. آسیب به این سیستم با بیماری‌هایی مانند آلزایمر، پارکینسون و سایر اختلالات حرکتی و شناختی مرتبط است. اکنون که این ارتباط در سیستم عصبی سالم برقرار شده است، ویله گفت که این می‌تواند به گزینه‌های درمانی بهتری برای افرادی که سیستم عصبی آنها آسیب دیده است، منجر شود.

دکتر ویله افزود: “ایده این که بتوانیم مغز را به حالتی ببریم که قادر به یادگیری چیزهای جدید باشد، برای هر نوع اختلالی که مشکلات حرکتی یا شناختی دارد، اهمیت دارد. امید ما این است که تحریک عصب واگ بتواند همراه با توانبخشی در اختلالات برای بیمارانی که از سکته مغزی، آسیب مغزی ضربه‌ای، PTSD یا شرایط دیگر بهبود می‌یابند، استفاده شود.”

علاوه بر این مطالعه، دکتر ویله و تیمش درخواست یک کمک‌هزینه تحقیقاتی کرده‌اند که به آنها این امکان را می‌دهد تا از یک دستگاه غیرتهاجمی برای تحریک عصب واگ به منظور درمان بیماران مبتلا به ام‌اس که دچار مشکلات حرکتی شده‌اند، استفاده کنند. او همچنین امیدوار است که این دستگاه در نهایت بتواند به افراد سالم کمک کند تا مهارت‌های جدید را سریع‌تر یاد بگیرند.

دکتر ویله در پایان گفت: “من فکر می‌کنم پتانسیل زیادی برای استفاده از تحریک عصب واگ به منظور کمک به بهبود خودمغزی وجود دارد. با ادامه تحقیقات در این زمینه، می‌توانیم به بهینه‌سازی بهبودی بیماران پرداخته و درهای جدیدی برای یادگیری باز کنیم.”

:References

Bowles, S., Hickman, J., Peng, X., Williamson, W. R., Huang, R., Washington, K., Donegan, D., & Welle, C. G. (2022). Vagus nerve stimulation drives selective circuit modulation through cholinergic reinforcement. Neuron. https://doi.org/10.1016/j.neuron.2022.06.017