Free Press

Eksperymenty na gryzoniach wykazały, że przecięcie drogi włókien istoty białej łączącej hipokamp z szeregiem struktur korowych i podkorowych – fornix – upośledza elastyczne uczenie się nawigacji w labiryncie wodnym Morrisa (MWM), jak również podobne zadania uczenia się przestrzennego. Podczas gdy badania dyfuzyjnego rezonansu magnetycznego (dMRI) u ludzi powiązały między-indywidualne różnice w mikrostrukturze fornixu ze zdolnościami pamięci epizodycznej, jego rola w uczeniu się przestrzennym u ludzi jest obecnie nieznana. Wykorzystaliśmy dyfuzyjny rezonans magnetyczny o wysokiej rozdzielczości kątowej w połączeniu z traktografią opartą na dekonwolucji sferycznej, aby sprawdzić, czy różnice międzyosobnicze w mikrostrukturze błędnika u zdrowych młodych dorosłych będą związane z uczeniem się przestrzennym w zadaniu nawigacji w wirtualnej rzeczywistości. Aby efektywnie uchwycić indywidualne uczenie się w poszczególnych próbach, zastosowaliśmy nowatorską metodę dopasowania krzywej w celu oszacowania pojedynczego wskaźnika szybkości uczenia się. Stwierdziliśmy statystycznie istotną korelację pomiędzy tempem uczenia się a mikrostrukturą (średnią dyfuzyjnością) fornixu, ale nie mikrostrukturą drogi porównawczej łączącej korę potyliczną i przednią skroniową (powięź podłużna dolna, ILF). Co więcej, korelacja ta pozostała istotna, gdy kontrolowano zarówno objętość hipokampa, jak i płeć uczestników. Wyniki te rozszerzają wcześniejsze badania na zwierzętach, wykazując funkcjonalne znaczenie fornixu dla ludzkiego uczenia się przestrzennego w środowisku wirtualnej rzeczywistości i podkreślają znaczenie rozproszonej sieci neuroanatomicznej, opartej na kluczowych szlakach istoty białej, takich jak fornix, w złożonych zachowaniach przestrzennych.