การเรียนรู้และความทรงจำ

โดยประวัติแล้ว ปมประสาทฐาน (basal ganglia) โดยรวมๆ มีบทบาทในการควบคุมการเคลื่อนไหว[3]และโดยเป็นส่วนหนึ่งของปมประสาทฐาน นิวเคลียสมีหางในยุคแรกๆ ได้รับการสันนิษฐานว่ามีบทบาทหลักในการควบคุมการเคลื่อนไหวภายใต้อำนาจจิตใจ (หรือโดยสมัครใจ) แต่ในเร็วนี้ๆ งานวิจัยได้แสดงว่า นิวเคลียสมีหางมีบทบาทอย่างสำคัญในการเรียนรู้และความทรงจำ[4] โดยเฉพาะอย่างยิ่งเกี่ยวกับการประมวลฟี้ดแบ็กที่ได้รับ[5] คือว่า โดยทั่วๆ ไป การทำงานทางประสาทจะปรากฏในนิวเคลียสมีหางเมื่อบุคคลนั้นกำลังรับฟี้ดแบ็ก ผู้มีภาวะ hyperthymesia[6] ปรากฏว่ามีขนาดของนิวเคลียสมีหางและสมองกลีบขมับที่ใหญ่กว่าปกติ[7]

อารมณ์ความรู้สึก

นิวเคลียสมีหางตอบสนองเมื่อบุคคลประสบกับสุนทรียภาพทางตา จึงมีการเสนอว่าเป็น "ประสาทสัมพันธ์ของความรัก" (neural correlates of romantic love)[8][9]

การเข้าใจภาษา

นิวเคลียสมีหางในสมองซีกซ้ายรับการเสนอว่า มีความสัมพันธ์กับทาลามัสที่ควบคุมความเข้าใจคำศัพท์ และการออกเสียงคำศัพท์ เพราะว่า เขตที่ทำงานในนิวเคลียสมีหางเปลี่ยนไปเมื่อบุคคลนั้นเปลี่ยนไปใช้อีกภาษาหนึ่ง[10][11]

การควบคุมขีดเริ่มเปลี่ยน

สมองมีเซลล์ประสาทเป็นจำนวนมากซึ่งมีการเชื่อมต่อซึ่งกันและกันเป็นไซแนปส์แบบเร้า (excitatory synapses) เป็นเครือข่ายขนาดใหญ่มีส่วนประกอบที่มีการป้อนกลับเชิงบวก ดังนั้น เป็นความยากที่ระบบเช่นนี้จะดำเนินงานไปได้โดยไม่มีกลไกที่ป้องกันการส่งสัญญาณที่มากเกินไป มีหลักฐานโดยปริยาย[12]ว่า นิวเคลียสมีหางอาจมีบทบาทในการควบคุมการส่งสัญญาณในระบบประสาท ทำงานโดยวัดการทำงานอย่างรวมๆ ในเปลือกสมองแล้วควบคุมศักย์ขีดเริ่มเปลี่ยน[13]

บทบาทในโรคย้ำคิดย้ำทำ

มีการสันนิษฐานว่า นิวเคลียสมีหางอาจทำงานผิดผลาดในบุคคลมีโรคย้ำคิดย้ำทำ (obsessive compulsive disorder) คืออาจจะไม่สามารถควบคุมการส่งข้อมูลของประสบการณ์หรือความคิดที่ก่อให้เกิดความกังวลระหว่างทาลามัสและ orbitofrontal cortex เพราะว่า งานวิจัยที่ทำภาพสมองด้วยโพซิตรอนอีมิสชันโทโมกราฟีพบว่า นิวเคลียสมีหางของสมองซีกขวามีระดับความเปลี่ยนแปลงของการเผาผลาญกลูโคส (glucose metabolism) มากที่สุดเมื่อคนไข้ทานยา paroxetine (เป็นยาบรรเทาโรคซึมเศร้าและโรคย้ำคิดย้ำทำเป็นต้น)[14]

นอกจากนั้นแล้ว งานวิจัยเร็วนี้ๆ ซึ่งเปรียบเทียบคนไข้โรคย้ำคิดย้ำทำและกลุ่มควบคุมที่ปกติพบว่า คนไข้มีปริมาตรเนื้อเทาที่เพิ่มขึ้นในนิวเคลียสรูปเลนส์ (lenticular nucleus) และในนิวเคลียสมีหาง ในซีกสมองทั้งสองข้าง ในขณะที่ปริมาตรเนื้อเทาของ medial frontal gyrus และ/หรือ anterior cingulate gyrus กลับลดลง[15][16]

ปรากฏการณ์นี้แตกต่างจากคนไข้โรควิตกกังวลประเภทอื่นๆ ผู้มีปริมาตรเนื้อเทาลดลง (แทนที่จะเพิ่ม) ในนิวเคลียสรูปเลนส์และนิวเคลียสมีหางของซีกสมองทั้งสองข้าง และปริมาตรเนื้อเทาของ medial frontal gyrus และ/หรือ anterior cingulate gyrus ก็ลดลงเช่นกัน[16]