Znanost

GABA - „krivac“ za učinkovito učenje i pamćenje u djece

Igor Berecki subota, 21. siječnja 2023. u 06:00

Neurotransmiter GABA omogućuje da dječji neuroni lakše usvajaju nova znanja i pouzdanije ih čuvaju čak i kada su izloženi stalnoj bujici novih informacija

Svi smo se odavno uvjerili kako u usporedbi s odraslim ljudima djeca uče znatno lakše, a njihov mozak pritom upija velike količine novih informacije nevjerojatnom brzinom. Istraživački timovi neuroznanstvenika sa Sveučilišta u Regensburgu u Njemačkoj i Sveučilišta Brown u SAD-u tvrde da su definirali što mlade mozgove u razvoju čini toliko učinkovitima: sve se svodi na jednu moždanu kemikaliju, neurotransmitersku  molekulu poznatu kao GABA (gama-aminomaslačna kiselina), koja se tijekom i nakon učenja može detektirati u moždanim stanicama djece, pretvarajući njihove mozgove u 'turbo-spužve'.

Usvajanje i stabilizacija informacija

„Često smo navikli čuti da djeca uče učinkovitije od odraslih, iako je znanstvena potpora za tu pretpostavku do sada u najboljem slučaju bila slaba", kaže koautor studije Takeo Watanabe, kognitivni psiholog sa Sveučilišta Brown.

Tražeći moždane mehanizme uključene u procese učenja i pamćenja u djece, istraživački je tim koristio naprednu tehniku neuroimaginga (snimanja moždanih struktura) nazvanu funkcionalni MRS (fMRS) za neizravno mjerenje koncentracije GABA-e u vizualnom korteksu djece (dijelu mozga koji obrađuje vidne informacije) tijekom vizualnih aktivnosti učenja, u namjeri da utvrde koliko se razlikuje od koncentracije GABA-e u odraslih.

Shematski prikaz lokalizacije vizualnog korteksa u ljudskom mozgu
Shematski prikaz lokalizacije vizualnog korteksa u ljudskom mozgu

Mjerenja su obavljena kod 55 djece u dobi od 8 do 11 godina i kod 56 mladih odraslih osoba u dobi od 18 do 35 godina, pokrivajući tri različita razdoblja: prije početka zadatka vizualnog učenja, tijekom procesa učenja i nakon završetka aktivnosti. Rezultati su pokazali da razine GABA-e u odraslih ostaju stabilne, neizmijenjene tijekom cijelog eksperimenta. S druge strane, razine GABA-e kod djece su se znatno dinamičnije mijenjale.

„Ono što smo otkrili je nagli porast koncentracije GABA-e u djece opažen tijekom procesa učenja“, kaže Watanabe. „I to ne samo tijekom učenja. Visoke razine GABA-e u dječjim mozgovima trajale su i duže vrijeme nakon učenja. To je je za nas bilo iznenađujuće otkriće“, kaže Watanabe.

Rezanje vruće pite

GABA je neurotransmiter, kemijski glasnik u mozgu za kojega je već otprije poznato da je važan u procesu usvajanja novih informacija. Igra i ključnu ulogu u stabilizaciji neuralne aktivnosti, to jest u „razdoblju hlađenja mozga“ nakon učenja, pri čemu se tek formirane, još uvijek krhke nove neuronske mreže konsolidiraju, a informacije uspješno pohranjuju. Ali ako se tijekom razdoblja hlađenja mozak izloži novim informacijama, to će uzrokovati pojavu nepoželjnog fenomena nazvanog 'retrogradna interferencija', gdje se prethodno naučene informacije poništavaju ili uništavaju – jednostavno iskliznu iz našeg mozga i izblijede do ništavila.

Molekula gama-aminomaslačne  kiseline (GABA)
Molekula gama-aminomaslačne kiseline (GABA)

Retrogradnu interferenciju se slikovito može objasniti usporedbom: kao da svježe ispečenu pitu ostavite da se ohladi nakon što ste je izvadili iz pećnice. To hlađenje, odmaranje, daje priliku škrobu u nadjevu da se stegne u gel koji će sve uredno držati na mjestu, pa pitu nakon toga možete lijepo narezati. Međutim, ako pitu pokušate rezati tijekom još nedovršenog procesa hlađenja, vrući nadjev će još uvijek biti tekuć i izlijevat će se, pa ćete naposlijetku dobiti samo prazno tijesto.

S novim saznanjima o razinama GABA-e kod djece, istraživači su zatim proveli bihevioralne eksperimente kako bi utvrdili je li visoka razina GABA-e zaista ono što omogućuje bržu stabilizaciju vizualnog učenja. Ono što su pronašli ih je iznenadilo: dok je odraslima za stabilizaciju usvojenih informacija bilo potrebno razdoblje „hlađenja“ od najmanje sat vremena, djeca su bila sposobna ponovno učinkovito učiti unutar već 10 minuta, bez poništavanja onoga što su prethodno naučila. Drugim riječima, zahvaljujući njihovim visokim razinama GABA, njihova se topla pita puno brže stvrdnjavala.

Treniranje mozga

„Otkrili smo da se otpornost na retrogradnu interferenciju, a time i stabilizacija usvojenih informacija, doista dogodila u roku od nekoliko minuta nakon završetka učenja kod djece, dok je kod odraslih učenje bilo u krhkom stanju najmanje jedan sat nakon treninga", napisali su istraživači u svom radu objavljenom prošloga mjeseca u znanstvenom časopisu Current Biology.

„Ova brza stabilizacija učenja kod djece omogućuje im da nauče više stvari u određenom vremenskom razdoblju i čini njihovo učenje učinkovitijim nego kod odraslih", objašnjava psiholog i kognitivni neuroznanstvenik Sebastian Frank, koautor studije sa Sveučilišta u Regensburgu. „Naši rezultati ukazuju na GABA-u kao ključnog igrača u učinkovitom učenju kod djece“, kaže Frank.

Štoviše, istraživači su otkrili kako česte, uzastopne, ponavljane epizode učenja dodatno povećavaju koncentraciju GABA-e kod djece, što omogućuje još bržu stabilizaciju prethodnog učenja: mladi mozak je „treningom“ postajao sve učinkovitiji u pohranjivanju naučenoga. Napominjući kako je ova studija provedena samo na procesima vizualnog učenja, Watanabe vjeruje da se ovi nalazi mogu generalizirati i na druge vrste učenja koje podrazumijevaju memoriranje naučenog.

Najuzbudljiviji dio zaključaka izvedenih iz dobivenih rezultata govori o tome kako bi se ova otkrića mogla koristiti za pomoć odraslima u učinkovitijem učenju. „Na primjer, mogla bi se razviti nova tehnologija ili terapija kojom bi se omogućilo povećanje količine GABA-e u mozgovima odraslih, te ih se na taj način učiniti sposobnijim za usvajanje više informacija na brži način, s manjom potrebom za razdobljima odmaranja“, kaže Watanabe.

 

Igor „Doc“ Berecki je pedijatar-intenzivist na Odjelu intenzivnog liječenja djece Klinike za pedijatriju KBC Osijek. Pobornik teorijske i praktične primjene medicine i znanosti temeljene na dokazima, opušta se upitno ne-stresnim aktivnostima: od pisanja znanstveno-popularnih tekstova i objavljivanja ilustracija u tiskanom izdanju časopisâ BUG, crtkanja računalnih grafika i primijenjenog dizajna, zbrinjavanja pasa i mačaka, fejsbučkog blogiranja o životnim neistinama i medicinskim istinama, sve do kuhanja upitno probavljivih craft-piva i sasvim probavljivih jela, te neprobavljivog sviranja bluesa.

📢 12 rata beskamatno

LAPTOPI

Velika ponuda laptopa za rad, igru ili učenje!

198,95€ 1.498,99 kn Kupi

📢 Besplatna dostava

MONITORI

Upotpuni svoj laptop većim ekranom!

101,99€ 768,44 kn Kupi


Vitki i snažni zvučnici

ACOUSTIC ENERGY AE120

Glatku i široku disperziju visokih frekvencija s čistim srednjim rasponom i munjevitim basom.

778,95 € 5.869,00 kn Kupi

Pravi doživljaj zvuka kao s pozornice

JBL Stage A180

6.5-inčni 2,5-sistemski samostojeći zvučnici, frekvencijski odziv: 40-40 000 Hz, osjetljivost: 90 dB, preporučena snaga pojačala: 20-220 W

549,00 € 4.136,44 kn 573,00 € Akcija