Naujas Nyderlandų Neurologijos instituto (NIN) tyrimas su pelėmis atskleidė, kad neuronai labai anksti sukuria „mini kompiuterius“, kad smegenys būtų galingos. Tyrimas publikuojamas žurnale eGyvenimas.
Norint sukurti funkcines smegenis, neuronų grandinės turi būti sujungtos labai tiksliai. Pagrindiniai šios sistemos dalyviai yra išsišakoję neuronų plėtiniai, vadinami dendritais, kurie apdoroja ir integruoja informaciją, kurią jie gauna iš kitų neuronų.
Anksčiau skaičiavimo neurologai pasiūlė, kad dendritai galėtų lokaliai apskaičiuoti informaciją daugelyje atskirų vienos ląstelės segmentų. Tokie „skaičiavimo subvienetai“ arba „mini kompiuteriai“ padidintų neuroną’s skaičiavimo galia dramatiškai. Tačiau vis dar nežinoma, kaip neuronai sujungia šiuos mini kompiuterius gyvose smegenyse vystymosi metu.
Bet kas, jei galėtume stebėti šių subvienetų vystymąsi realiame gyvenime? Naujame Christiano Lohmanno grupės tyrime mokslininkai ištyrė skaičiavimo subvienetus nepažeistose besivystančiose jaunų pelių smegenyse. Jie iš tiesų atrado, kad ryšio taškai dendrituose arba sinapsėse yra suskirstyti į grupes pagal jų perduodamą informaciją. Kitaip tariant, kaimyninės sinapsės, perduodančios panašią informaciją, yra sugrupuotos į dendritinius domenus.
Tiesioginiai įrašai
Christian Lohmann sako: „Mes padarėme šį atradimą įrašydami laiko intervalo vaizdo įrašus iš atskirų neuronų dendritų gyvų pelių žievėje. Įdomu tai, kad toks rūšiavimas jau vyksta prieš pelėms atveriant akis, taigi prieš gaunant vaizdinę informaciją. parodyti, kad kaimyninės sinapsės dažnai yra koaktyvios. Kai sinapsės yra toliau viena nuo kitos, jos yra mažiau koaktyvios. skaičiavimo subvienetai.
Bet kodėl tai svarbu? Šis darbas gali paaiškinti, kodėl tam tikros vystymosi klaidos gali sukelti neurologinio vystymosi sutrikimus. „Norėdami tai ištirti toliau, norėtume pažvelgti į neurologinio vystymosi sutrikimų pelių modelius, kad išsiaiškintume, ar sinapsių rūšiavimo nėra, ar jie nepasikeitė. Tai patvirtintų idėją, kad norint vystytis sveikam, reikalingas sėkmingas sinapsių rūšiavimas išilgai dendritų. smegenys“, – sako Lohmannas.
Atsakymai į šį klausimą padės mums geriau suprasti, kaip vystosi mūsų smegenys ir kaip vystymosi klaidos gali pakenkti smegenims’s skaičiavimo galia. Jie taip pat galėtų suteikti naujų idėjų, kaip sukurti biologiškai įkvėptus dirbtinius neuronų tinklus aukšto lygio informacijos apdorojimui. Lohmannas daro išvadą: „Mane labiausiai žavi tai, kaip konkrečiai yra sujungti neuronai ir kaip anksti tai įmanoma net nieko nežinant apie išorinį pasaulį. Nuostabu, kaip smegenys gali tai padaryti.”
Teikia Nyderlandų Neurologijos institutas – KNAW