Działanie ukierunkowane na celEdit
Przegląd badań neuroobrazowych, badań anatomicznych łączności jądra ogoniastego i badań behawioralnych ujawnia rolę jądra ogoniastego w funkcjonowaniu wykonawczym. Badanie pacjentów z chorobą Parkinsona (patrz poniżej) może również przyczynić się do rosnącej liczby dowodów.
Dwutorowe podejście do badań neuroobrazowych (w tym PET i fMRI) i anatomicznych ujawnia silny związek między ogonem ogoniastym a obszarami korowymi związanymi z funkcjonowaniem wykonawczym: „nieinwazyjne pomiary anatomicznych i funkcjonalnych połączeń u ludzi wykazują wyraźny związek między kością ogonową a czołowymi obszarami wykonawczymi.”
W międzyczasie badania behawioralne dostarczają kolejnej warstwy argumentów: ostatnie badania sugerują, że kość ogonowa ma fundamentalne znaczenie dla działania ukierunkowanego na cel, czyli „wyboru zachowania w oparciu o zmieniające się wartości celów i wiedzę o tym, które działania prowadzą do jakich wyników”. Jedno z takich badań przedstawiało szczury z dźwigniami, które wyzwalały uwalnianie roztworu o smaku cynamonu. Po tym jak szczury nauczyły się naciskać dźwignię, badacze zmienili wartość wyniku (szczury zostały nauczone nie lubić tego smaku albo przez podanie im zbyt dużej ilości tego smaku, albo przez spowodowanie, że szczury zachorowały po wypiciu roztworu) i zaobserwowano efekty. Normalne szczury rzadziej naciskały dźwignię, podczas gdy szczury z uszkodzeniami w obrębie ogona obręczy nie tłumiły zachowania tak skutecznie. W ten sposób badanie wykazuje związek między jądrem ogoniastym a zachowaniem ukierunkowanym na cel; szczury z uszkodzonymi jądrami ogoniastymi miały trudności z oceną zmieniającej się wartości wyniku. W badaniu behawioralnym przeprowadzonym na ludziach w 2003 roku powtórzono podobny proces, ale tym razem decyzja dotyczyła tego, czy zaufać innej osobie, gdy w grę wchodziły pieniądze. Chociaż tutaj wybór był o wiele bardziej złożony – badani nie zostali po prostu poproszeni o naciśnięcie dźwigni, ale musieli zważyć mnóstwo różnych czynników – sednem badania był wciąż behawioralny wybór oparty na zmieniających się wartościach wyników.
W skrócie, badania neuroobrazowe i anatomiczne wspierają twierdzenie, że jądro ogoniaste odgrywa rolę w funkcjonowaniu wykonawczym, podczas gdy badania behawioralne pogłębiają nasze zrozumienie sposobów, w jakie jądro ogoniaste kieruje niektórymi z naszych procesów decyzyjnych.
MemoryEdit
Pętla podkorowa kory grzbietowo-przedczołowej obejmująca jądro ogoniaste została powiązana z deficytami pamięci roboczej, szczególnie u pacjentów ze schizofrenią. Obrazowanie funkcjonalne wykazało aktywację tej podkorowej pętli podczas zadań pamięci roboczej u naczelnych i zdrowych ludzi. Jądro ogoniaste może być powiązane z deficytami pamięci operacyjnej jeszcze przed wystąpieniem choroby. Stwierdzono, że objętość jądra ogoniastego jest odwrotnie proporcjonalna do błędów perseweracyjnych w zadaniach przestrzennej pamięci operacyjnej.
Jądro migdałowate wysyła bezpośrednie projekcje do jądra ogoniastego. Zarówno jądro migdałowate, jak i jądro ogoniaste mają bezpośrednie i pośrednie projekcje do hipokampa. Wpływ amygdala na przetwarzanie pamięci w jądrze ogoniastym został wykazany poprzez stwierdzenie, że zmiany obejmujące połączenia między tymi dwiema strukturami „blokują wzmacniające pamięć działanie oksotremoryny podawanej do jądra ogoniastego”. W badaniu z udziałem szczurów, u których przeprowadzono trening w labiryncie wodnym, odkryto, że jądro ogoniaste wzmacnia pamięć treningu wzrokowego po podaniu amfetaminy po treningu do jądra ogoniastego.
LearningEdit
W badaniu z 2005 roku, badani zostali poproszeni o nauczenie się kategoryzacji bodźców wizualnych poprzez klasyfikację obrazów i otrzymanie informacji zwrotnej na temat swoich odpowiedzi. Aktywność związana z pomyślnym uczeniem się klasyfikacji (poprawna kategoryzacja) była skoncentrowana w ciele i ogonie jądra ogoniastego, podczas gdy aktywność związana z przetwarzaniem informacji zwrotnej (wynik niepoprawnej kategoryzacji) była skoncentrowana w głowie jądra ogoniastego.
SleepEdit
Bustronne zmiany w głowie jądra ogoniastego u kotów były skorelowane ze zmniejszeniem czasu trwania głębokiego snu wolnofalowego podczas cyklu sen-czuwanie. Wraz ze zmniejszeniem całkowitej objętości głębokiego snu wolnofalowego, negatywny wpływ może mieć również przejście pamięci krótkotrwałej w pamięć długotrwałą.Jednak wpływ usunięcia jąder ogoniastych na wzorzec snu i czuwania u kotów nie był trwały. Normalizacja została odkryta po okresie trzech miesięcy od ablacji jąder ogoniastych. Odkrycie to może wynikać z wzajemnego powiązania roli jądra ogoniastego i kory czołowej w kontrolowaniu poziomu aktywacji centralnego układu nerwowego. Koty z usuniętym jądrem ogoniastym, choć stale nadpobudliwe, miały znaczny spadek czasu snu z szybkimi ruchami gałek ocznych (REMS), który utrzymywał się tylko przez około dwa miesiące. Natomiast koty z usuniętym afrontem miały stały spadek czasu REMS i tylko tymczasowy okres nadpobudliwości.
Kontrastując ze skojarzeniami pomiędzy „głębokim”, REM snem a jądrem ogoniastym, badania obejmujące pomiary EEG i fMRI podczas ludzkich cykli snu wskazały, że jądro ogoniaste wykazuje zmniejszoną aktywność podczas snu non-REM na wszystkich etapach snu. Dodatkowo, badania objętości jąder ogoniastych u osób z zespołem wrodzonej ośrodkowej hipowentylacji (CCHS) wykazały związek między CCHS a znacznym zmniejszeniem objętości lewego i prawego jądra ogoniastego. CCHS jest chorobą genetyczną, która wpływa na cykl snu z powodu zmniejszonego popędu do oddychania. Dlatego też sugeruje się, że jądro ogoniaste odgrywa rolę w cyklach snu u ludzi.
EmocjeEdit
Jądro ogoniaste zostało zaangażowane w reakcje na wizualne piękno i zostało zasugerowane jako jeden z „neuronalnych korelatów romantycznej miłości”.
Zachowanie przywiązania i afekt są również kontrolowane przez jądro ogoniaste. Koty z obustronnym usunięciem jąder ogoniastych uporczywie podchodziły do obiektów i podążały za nimi, próbując nawiązać kontakt z celem, jednocześnie wykazując przyjazne usposobienie poprzez wywołanie dreptania kończynami przednimi i mruczenia. Wielkość odpowiedzi behawioralnych była skorelowana z zakresem usunięcia jąder. Doniesienia o ludzkich pacjentach z selektywnym uszkodzeniem jądra ogoniastego wskazują na jednostronne uszkodzenie jądra ogoniastego skutkujące utratą popędu, zaburzeniami obsesyjno-kompulsywnymi, perseweracyjnymi zachowaniami związanymi z bodźcami i nadpobudliwością. Większość z tych deficytów można sklasyfikować jako odnoszące się do zachowań związanych z przywiązaniem, od zbliżania się do celu do romantycznej miłości.
LanguageEdit
Badania neuroobrazowania ujawniają, że ludzie, którzy potrafią komunikować się w wielu językach, aktywują dokładnie te same regiony mózgu, niezależnie od języka. Publikacja z 2006 roku bada to zjawisko i identyfikuje kość ogoniastą jako centrum kontroli języka. W prawdopodobnie najbardziej obrazowym przypadku, obserwowano osobę trójjęzyczną z uszkodzeniem kości ogonowej. Pacjentka zachowała rozumienie języka w swoich trzech językach, ale kiedy poproszono ją o produkcję języka, mimowolnie przełączała się między nimi. W skrócie, „te i inne odkrycia z udziałem dwujęzycznych pacjentów sugerują, że lewy ogoniasty jest wymagany do monitorowania i kontrolowania alternatyw leksykalnych i językowych w zadaniach produkcyjnych.”
Lokalne zniekształcenia kształtu przyśrodkowej powierzchni ogoniastego zostały skorelowane ze zdolnością uczenia się werbalnego u kobiet oraz z liczbą błędów perseweracyjnych w zadaniach pamięci operacyjnej dla płynności przestrzennej i werbalnej u mężczyzn. W szczególności, większa objętość jądra ogoniastego została powiązana z lepszymi wynikami w zakresie fluencji słownej.
Badanie neurologiczne nad glosolalią wykazało znaczące zmniejszenie aktywności w lewym jądrze ogoniastym podczas glosolalii w porównaniu ze śpiewaniem po angielsku.
Kontrola progowaEdit
Mózg zawiera duże zbiory neuronów wzajemnie połączonych pobudzającymi synapsami, tworząc w ten sposób dużą sieć elementów z dodatnim sprzężeniem zwrotnym. Trudno sobie wyobrazić, jak taki system może działać bez jakiegoś mechanizmu zapobiegającego wybuchowej aktywacji. Istnieją pewne pośrednie dowody na to, że kość ogonowa może pełnić taką regulacyjną rolę poprzez pomiar ogólnej aktywności kory mózgowej i kontrolę potencjału progowego.