De ce ne este greu să renunțăm la un obicei, chiar și atunci când nu ne mai ajută? Cercetătorii au descoperit că modul în care funcționează o anumită zonă a creierului poate influența cât de ușor ne adaptăm atunci când lucrurile se schimbă.
Prea puțină activitate în cortexul prefrontal medial a afectat șobolanii mai ales atunci când aceștia învățau pentru prima dată să se adapteze la o regulă schimbată.
O activitate prefrontală insuficient controlată a produs probleme mai târziu, când animalele deveniseră deja experimentate în schimbarea regulilor.
Cercetătorii au folosit muscimol, care stimulează receptorii GABA-A și inhibă funcțional activitatea neuronală, respectiv picrotoxină, care blochează receptorii GABA-A și reduce frâna inhibitorie.
Rezultatele oferă un posibil mecanism pentru unele dintre problemele de flexibilitate cognitivă observate în schizofrenie, dar studiul a fost realizat pe șobolani și nu demonstrează că aceleași efecte apar identic la oameni.
În fiecare zi facem lucruri care presupun schimbarea rapidă a comportamentului. Dacă drumul obișnuit spre serviciu este blocat, căutăm o altă rută. Dacă o parolă nu mai funcționează, încercăm una nouă. Dacă o strategie nu mai aduce rezultatul dorit, trebuie să renunțăm la ea și să încercăm altceva.
În neuroștiință, această capacitate poartă numele de flexibilitate comportamentală sau cognitivă. Una dintre metodele prin care este studiată este „învățarea prin inversare” (reversal learning): animalul sau persoana învață că o anumită alegere aduce o recompensă, iar apoi regula este schimbată. Pentru a continua să obțină recompensa, trebuie să renunțe la răspunsul învățat și să adopte unul nou.
Cercetări anterioare au arătat că astfel de forme de flexibilitate implică circuite prefrontale și conexiunile acestora cu alte regiuni ale creierului și că problemele de adaptare la reguli schimbate se numără printre deficitele cognitive investigate în schizofrenie.
Un nou studiu publicat la 9 septembrie 2026 în The Journal of Neuroscience arată însă ceva mai subtil: nu orice modificare a activității cortexului prefrontal produce aceeași problemă. Efectul depinde de cât de activ este circuitul și de etapa în care se află procesul de învățare.
Studiul a fost realizat de cercetători de la University of Nottingham, în colaborare cu neuroștiințifici de la Boehringer Ingelheim Pharma GmbH & Co. KG, Germania. Echipa a urmărit în special cortexul prefrontal medial (mPFC), o regiune implicată în procese precum atenția și controlul cognitiv.
Pentru a modifica activitatea acestei regiuni, cercetătorii au folosit două substanțe cu efecte opuse asupra semnalizării GABA-A.
Muscimolul este un agonist al receptorilor GABA-A. Practic, el intensifică semnalul inhibitor și produce o inhibare funcțională a activității neuronale.
Picrotoxina, în schimb, este un antagonist al receptorilor GABA-A. Prin blocarea acestei inhibiții, ea produce ceea ce cercetătorii numesc dezinhibiție neuronală, cu alte cuvinte, este slăbită „frâna” care limitează activitatea neuronală.
GABA, sau acidul gamma-aminobutiric, este principalul neurotransmițător inhibitor al creierului. El contribuie la menținerea echilibrului dintre semnalele care stimulează neuronii și cele care îi inhibă.
Această balanță este importantă: creierul nu funcționează optim nici atunci când activitatea neuronală este prea redusă, nici atunci când este insuficient controlată.
Pentru experiment, cercetătorii au antrenat șobolani să aleagă între două manete pentru a primi o recompensă alimentară.
La început, una dintre manete era asociată cu recompensa. După ce animalele învățau regula, cercetătorii o inversau: maneta care fusese recompensată nu mai aducea hrană, iar cealaltă devenea cea corectă.
Șobolanii trebuiau, astfel, să facă exact ceea ce facem și noi în situații mult mai complexe: să recunoască faptul că strategia veche nu mai funcționează și să își schimbe comportamentul.
Cercetătorii au urmărit două perioade diferite: primele inversări, când animalele abia învățau că regulile se pot schimba, și inversările ulterioare, când deveniseră deja experimentate și puteau să se adapteze mai rapid.
În primul experiment, șobolanii au primit în cortexul prefrontal medial fie soluție salină, fie muscimol, fie picrotoxină. Rezultatul a fost surprinzător prin specificitatea sa.
Muscimolul a afectat inversările timpurii, dar nu și performanța în inversările târzii. Animalele care aveau activitatea mPFC inhibată au avut tendința de a rămâne mai mult timp la strategia veche. La a doua inversare, în special, au fost afectate comportamentele de tip „lose-shift” – adică schimbarea alegerii după ce răspunsul anterior nu mai fusese recompensat.
Cu alte cuvinte, când regula s-a schimbat, șobolanii cu activitate prefrontală redusă au avut mai multe dificultăți în a spune, comportamental: „ce făceam înainte nu mai funcționează, trebuie să încerc altceva”.
În schimb, în acest experiment, picrotoxina nu a produs aceeași afectare în primele inversări. Acest lucru arată că „prea puțină activitate” și „activitate insuficient controlată” nu sunt pur și simplu două versiuni ale aceleiași probleme.
În experimentul următor, cercetătorii au analizat animalele după ce acestea dobândiseră experiență în realizarea inversărilor.
Aici, efectul s-a schimbat. Dezinhibarea cortexului prefrontal medial cu picrotoxină a afectat inversările târzii, reducând atât comportamentul „lose-shift”, cât și comportamentul „win-stay”, tendința de a repeta o alegere care tocmai fusese recompensată.
Rezultatul sugerează că, după ce un animal a devenit deja priceput la schimbarea regulilor, o activitate prefrontală prea puțin controlată poate perturba mecanismele care permit folosirea eficientă a informației despre recompensă.
Cercetătorii au obținut un rezultat similar și printr-o metodă chemogenetică, prin care au redus selectiv activitatea neuronilor inhibitori GABAergici din mPFC. Și această manipulare a afectat mai ales inversările târzii, în special comportamentul „win-stay”.
GABA funcționează, simplificat, asemenea unei frâne pentru activitatea neuronală.
Neuronii trebuie să poată comunica, dar activitatea lor trebuie și controlată. Dacă frâna este prea puternică, activitatea circuitului poate deveni insuficientă. Dacă frâna este prea slabă, activitatea poate deveni excesivă sau dezorganizată.
Cercetările anterioare au asociat modificările semnalizării GABAergice prefrontale cu anumite tulburări cognitive relevante pentru schizofrenie. De exemplu, un studiu publicat în Biological Psychiatry a arătat că blocarea receptorilor GABA-A din cortexul prefrontal la șobolani poate afecta anumite forme de flexibilitate cognitivă și poate modifica activitatea neuronilor dopaminergici.
O analiză mai recentă a literaturii despre flexibilitatea cognitivă arată, de asemenea, că echilibrul dintre neurotransmisia GABA și glutamat în regiunile prefrontale este important pentru performanța în sarcinile de inversare, deși circuitele implicate diferă în funcție de tipul sarcinii.
Schizofrenia este asociată cu modificări ale funcționării cortexului prefrontal, inclusiv cu ceea ce literatura de specialitate descrie drept hipofrontalitate și cu reducerea inhibiției GABAergice prefrontale, numită uneori dezinhibiție neuronală.
În același timp, persoanele cu schizofrenie pot prezenta dificultăți în anumite forme de flexibilitate cognitivă, inclusiv în sarcini de învățare prin inversare.
Noul studiu oferă o posibilă explicație pentru faptul că două tipuri de modificări prefrontale pot produce deficite cognitive diferite.
În cazul activității prefrontale reduse, problema apare în special atunci când creierul trebuie să învețe pentru prima dată că regula se poate schimba. În cazul dezinhibiției, dificultatea apare mai ales după ce abilitatea de inversare este deja bine învățată.
Este însă important de subliniat că studiul nu demonstrează că schizofrenia este cauzată de una dintre aceste modificări și nici că rezultatele observate la șobolani se traduc automat în același comportament la oameni. Autorii investighează mecanisme neuronale care ar putea contribui la unele dintre dificultățile cognitive observate în această afecțiune.
Una dintre concluziile importante ale cercetării este că funcționarea creierului nu poate fi redusă la ideea că „mai multă activitate neuronală înseamnă mai bine”.
În anumite momente, activitatea trebuie susținută pentru ca o strategie nouă să poată fi învățată. În alte momente, aceeași rețea trebuie să își controleze activitatea pentru ca informația deja învățată să fie folosită eficient.
Această perspectivă se potrivește cu literatura mai largă despre reversal learning, considerat unul dintre testele experimentale consacrate ale flexibilității cognitive. Cercetările arată că procesul implică nu doar cortexul prefrontal, ci și circuite frontostriatale și sisteme de procesare a recompensei și feedbackului.
Practic, studiul sugerează că „prea puțin” și „prea mult” nu sunt neapărat aceeași problemă. Un creier care nu poate activa suficient un circuit și un creier în care mecanismele de control al acelui circuit sunt slăbite pot ajunge la dificultăți de adaptare prin mecanisme diferite, iar momentul în care apare problema poate fi la fel de important ca natura ei.
Cercetarea a fost publicată de Jacco G. Renström și colaboratorii în The Journal of Neuroscience, la 9 septembrie 2026, sub titlul „Stage-Dependent Effects of ‘Too Little and Too Much’ Medial Prefrontal Activity on Reversal Learning in Rats: Functional Inhibition Impairs Early, Whereas Neural Disinhibition Impairs Late Reversals”. DOI: 10.1523/JNEUROSCI.1930-25.2026.
Singapore lansează un studiu pe cinci ani pentru a afla dacă depresia poate fi prevenită sau modificată.