Клетки мозга настраиваются на ходу

Клетки мозга настраиваются на ходу

Исследователи из Центра нейробиологии развития MRC (MRC CDN) при Институте психиатрии и психологии & Нейробиология (IoPPN) Королевского колледжа Лондона открыла новый молекулярный «переключатель», который контролирует свойства нейронов в ответ на изменения активности их нейронной сети. Результаты, опубликованные в журнале Science, предполагают, что «оборудование» в нашем мозгу можно настраивать и может иметь последствия, выходящие далеко за рамки базовой нейробиологии – от информирования образовательной политики до разработки новых методов лечения неврологических расстройств, таких как эпилепсия.

Компьютеры часто используются как метафора для мозга, с логическими платами и микропроцессорами, представляющими нейронные цепи и нейроны, соответственно. Хотя эта аналогия хорошо служила нейробиологии в прошлом, она далека от правильности, по мнению исследователей из King’s. Они предполагают, что мозг – это очень динамичная, самоорганизующаяся система, в которой внутренние и внешние воздействия непрерывно формируют “ оборудование ” обработки информации с помощью механизмов, которые еще не поняты и не достигаются компьютерами.

Исследователи из MRC CDN под руководством профессора Оскара Марина пролили свет на эту проблему, обнаружив, что некоторые нейроны в коре головного мозга могут адаптировать свои свойства в ответ на изменения сетевой активности – например, наблюдаемые во время обучения двигательной задаче. Авторы изучили два явно разных класса интернейронов с быстрым выбросом импульсов только для того, чтобы обнаружить, что на самом деле они смотрели на одно и то же «оборудование», которое обладало способностью колебаться между двумя разными основными состояниями. Авторы также определили молекулярный фактор, ответственный за настройку свойств этих клеток, фактор транскрипции – белок, способный влиять на экспрессию генов, известный как Er81.

Интернейроны с быстрыми импульсами являются частью общего класса нейронов, основная роль которых заключается в регулировании активности основных клеток коры головного мозга, известных как пирамидные клетки. Кора головного мозга – это внешний слой мозга, связанный с познанием, языком и памятью.

"Наши результаты объясняют основные механизмы, лежащие в основе динамической регуляции идентичности интернейронов", сказала Натали Дехортер из MRC CDN и первый автор исследования. "Результаты этого исследования подтверждают мнение о том, что активность играет важную роль в спецификации нейронных свойств, которые адаптируются в ответ на внутренние и внешние воздействия для кодирования информации. Другими словами, наше «железо» можно настраивать, по крайней мере, до некоторой степени."

Понимание динамических механизмов, которые приводят к возникновению функций мозга в результате развития и непрерывного ремоделирования нейронных цепей, а также ограничений, которые болезнь и старение накладывают на эту мультимодальную пластичность, имеет важные последствия, выходящие за рамки фундаментальной нейробиологии, от образовательной политики до мозга. ремонт.

Профессор Оскар Марин, последний автор из MRC CDN, сказал: "Наше исследование демонстрирует невероятную пластичность мозга и то, как это связано с фундаментальными процессами, такими как обучение. Понимание механизмов, которые регулируют эту пластичность, и того, почему она имеет тенденцию исчезать с возрастом, имеет огромное значение, выходящее за рамки фундаментальной нейробиологии, от информирования образовательной политики до разработки новых методов лечения неврологических расстройств, таких как эпилепсия."

3 комментария к “Клетки мозга настраиваются на ходу”

Оставьте комментарий