Мир дикой природы на wwlife.ru
Вы находитесь здесь:Новости>>Новости Нейробиологии


Новости Нейробиологии (46)

Группа исследователей под руководством профессор Сяочу Чжана (Xiaochu Zhang) из Университета науки и техники в округе Хэфэй (Китай), методом магнитно-резонансной томографии (МРТ) сканировала мозг добровольцев, которые в данный момент были влюблены, и сравнили со снимками людей, которые потеряли свою любовь или же никогда не испытывали этого чувства. Сравнивая результаты, они составили «карту» характерных изменений, которые демонстрирует мозг влюбленного человека. Об исследовании рассказывает The Independent.

Ученые установили, где «живет» любовьУченые установили, где «живет» любовьВ эксперименте приняло участие 100 человек — как мужчин, так и женщин. Одни из них утверждали, что влюблены, у других роман закончился, а третьи никогда не испытывали чувства влюбленности. Во время наблюдения ученые показывали первой группе испытуемых фотографии их любимых. Они хотели понять, какие области взаимодействуют во время характерных переживаний.

Результаты исследования показывают, что при этом активизируются области мозга, ответственные за вознаграждение, мотивацию, эмоции и социальную активность. Это затылочная область передней поясной коры, островок Рейля, миндалевидное тело, прилежащее ядро, височно-теменной стык, задняя часть поясной извилины, префронтальная кора, нижняя теменная и височная доли.

Теперь, утверждают исследователи, появилась возможность «диагностировать» влюбленность при помощи медицинских технологий. Они пишут, что результаты их исследования вскрывают глубинные нейрофизиологические механизмы любви, и в этих словах так мало романтики.

Метод функциональной МРТ, который применяли ученые, позволяет измерять активность мозга путем регистрации изменений кровообращения в различных его отделах. В ходе эксперимента он показал, что любовь активизирует десятки областей мозга, а завершение любовных отношений связано как минимум с одной областью, называемой «хвостатое ядро». Кроме того, ученые установили, что существует целый «коктейль» особых химических элементов, которые передают сигналы из одних участков мозга в другие.


Источник: Научная Россия


Международная группа нейрофизиологов впервые смогла "перепрограммировать" мозг спящего грызуна таким образом, что у него сформировалась целая цепочка ложных воспоминаний и ассоциаций, что в перспективе может помочь бороться с целым букетом психических расстройств и наркоманией, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Neuroscience.

Феномен так называемой "перезаписи" памяти вызывает сегодня большой интерес среди наркологов и нейрофизиологов. Первые пытаются приспособить эту особенность человеческой и животной памяти для излечения психологической зависимости от наркотиков, вторые — изучают механизмы формирования и закрепления воспоминаний.

На сегодня больших успехов в этих областях так и не было достигнуто, так как часть приемов, работающих на животных, практически не действует на наркоманов. По этой причине многие нейрофизиологи считают, что "точечная" перезапись или вставка памяти в принципе не возможна в том случае, если речь идет о мозге человека или даже других животных.

100315955931520Как заявляют авторы статьи, Карим Беншанан (Karim Benchenane) из Сорбонны (Франция) и его коллеги, на самом деле это далеко не так. По их словам, проблема заключалась в том, что все подобные эксперименты проводились на бодрствующих, а не спящих животных.

Дело в том, что память человека, мышей, обезьян и других млекопитающих консолидируется и обновляется в основном во время сна. Когда мы засыпаем, центр памяти в нашем мозге, так называемый гиппокамп, начинает циклически перерабатывать те воспоминания и впечатления, которые его обладатель пережил за день, формируя глубокие воспоминания.

Руководствуясь этой идеей, группа Беншанана проследила за активностью гиппокампа мышей во время сна и попыталась понять, как можно или перезаписать отдельные эпизоды в памяти, или же добавить несуществующие воспоминания в этот цикл.

Плодом этих усилий стал специальный компьютерный алгоритм, который позволял ученым связывать воспоминания о тех местах, которые посещал грызун, и о чем он вспоминал во сне с каким-то конкретным ощущением — болью, удовольствием, страхом и так далее. Ученые заведомо знали, о каком месте идет речь, так как они следили за активностью "центра навигации" в мозге грызуна во время бодрствования.
Используя эту программу, Беншанан и его коллеги "записали" в мозг мышей воспоминания об удовольствии, которое они якобы получали, когда посещали определенный уголок клетки, где они жили. Как показал эксперимент, эта операция завершалась полным успехом только в том случае, если ученые перезаписывали память у спящих, а не бодрствующих мышей.

По словам нейрофизиологов,  грызуны предпочитали проводить большую часть времени в той части клетки, на которую их "программировали" ученые во время сна. Через некоторое время, не получив "обещанного" удовольствия, мыши начинали избегать этой точки и постепенно забывали ложную ассоциацию.

Как считают авторы статьи, успешное завершение этого опыта открывает дорогу для экспериментов с точечными манипуляциями памятью и среди людей. Учитывая негативный опыт их коллег, Беншанан и его коллеги пока не уверены, будет ли работать подобная методика на человеке, учитывая дополнительные сложности в виде трансплантации электродов и возможные этические проблемы.


Источник: РИА Новости


 

Исследователи из университета Carnegie Mellon обнаружили совершенно новую систему связей между нейронами и синапсами человеческого мозга. Сообщение об этом опубликовано в журнале Current Biology.

Нервные связи в мозге человекаНервные связи в мозге человекаОказалось, что существует целая группа ингибиторных нейронов, выделяющая соматостатин, которая подавляет деятельность соседних с ними возбудительных нейронов. Выяснилось это совершенно случайно. Джоанна Урбан-Сечко (Joanna Urban-Ciecko), проводившая эксперимент с нервными клетками, обнаружила, что синапсы, соединяющие нейроны, ведут себя совершенно не так, как во время предыдущих исследований. Они должны были бы передавать сильный сигнал, разрастаться и реагировать на раздражения, однако, в ее эксперименте ничего этого не наблюдалось.

Отличие эксперимента Урбан-Сечко от других заключалось в том, что она изучала не специально выделенные нервные клетки, а следила за реальной мозговой деятельностью. Тут-то и оказалось, что синапсы и нейроны ведут себя не так, как предполагают ученые. Исследовательница стала искать фактор, изменяющий ситуацию. Для этого она использовала оптогенетику.

С помощью специальных модифицированных клеток, реагирующих на свет, биологи активировали и дезактивировали нейроны, выделяющие соматостатин. Когда они были «выключены», синапсы разрастались и укреплялись, когда нейроны соматостатина начинали действовать, синапсы ослабевали. Оказывается, соматостатин активировал рецепторы, подавлявшие деятельность возбудительных нейронов, которые теряли способность создавать и укреплять синапсы и становились таким образом невидимыми для исследователей.

Ученые сравнили этот механизм с «устройством невидимости» из сериала Star Trek (т.е. «Звездный путь»), которое прячет космический корабль от вражеских локаторов.

Биологи, конечно, не ведут войну с человеческим мозгом, но теперь выявить все существующие в мозгу нейронные связи будет куда сложнее, чем это казалось раньше. Это придется, в частности, учесть сотрудникам Human Connectome Project, пытающимся составить подробную схему всех нервных связей и облегчить таким образом исследование мозга.


Истчоник: Научная Россия


Группа под руководством профессора Werner X. Schneider из Билефельдского университета (Германия) изучала, как же именно мозгу удается заставить нас поверить, что мы видим равномерно резкое изображение. Выяснилось, что мы видим не размытые объекты — хотя нетрудно заметить, насколько размытым и лишенным деталей кажется мир на периферии нашего зрения — потому что наш мозг создает их виртуальные четкие образы, используя прошлый опыт. Об этом рассказывает Science Daily.

211014big-preview-141017101339 largeЧтобы исследовать саккады — быстрые, строго согласованные ритмические движения глаз, происходящие непроизвольно — была проведена серия экспериментов, основанных на анализе быстрых движений глаз, отслеживаемых с помощью специальной камеры, делающей 1000 снимков в секунду. Саккады важны для зрительного восприятия — это метод рассматривания объекта, и в полной мере они развиты только у приматов, включая человека. Испытуемые не знали, что во время саккадических движений их глаз один видимый объект изменялся.

Чтобы выявить образование новых связей между зрительными стимулами, полученными с помощью центрального (четкого) и периферийного (размытого) зрения, участникам было предложено оценить внешний вид размытых объектов вне зоны четкого видения. Всего через несколько минут «обучения» такие объекты начинали казаться детальными. При этом в ходе работы удалось достоверно показать, что детали в таких описаний скорее основывались на предварительном впечатлении: ведь измененный объект до саккады выглядел иначе, чем после нее.

«Наше восприятие во многом зависит от хранимого в нашей памяти визуального опыта», — объяснил Арвид Хервиг, ведущий автор. Вопреки нашей уверенности, мы видим не реальный мир, а созданный нашим мозгом на основе его представлений о том, как должны на самом деле выглядеть мелкие детали: нам кажется, что мы четко видим промелькнувший футбольный мяч — на самом деле он летит с такой скоростью, что разглядеть его невозможно. Мозг «знает», что мы должны видеть мяч, находит в памяти нужные изображения и услужливо предлагает нам подходящее изображение летящего мяча.

Невозможно переоценить значимость зрительной информации для человека, и понимание механизмов ее распознавания важно и в общенаучном, и в практическом отношениях. Технологии анализа движения глаз уже сейчас активно применяются при разработке интерфейсов веб-сайтов, программ и видеоигр. А для людей с физическими ограничениями нередко единственным способом коммуникации с окружающими остается движение глаз и распознающие его устройства.

 


Истчоник: Научная Россия


Понедельник, 10 Февраль 2014 14:54

Зачем нужен асимметричный мозг

Автор

Мы знаем, что левая и правая половины мозга работают по-разному. Но как это «по-разному» сказывается на эффективности? «По-разному» ведь не обязательно значит, что для мозга это лучше, что асимметричный мозг действует с бóльшим КПД. 

Уздечка мозга эмбриона D. rerio с двумя функциональными ядрами, правым и левым (фото авторов статьи)Уздечка мозга эмбриона D. rerio с двумя функциональными ядрами, правым и левым (фото авторов статьи)И тем не менее асимметрия мозга действительно имеет свои плюсы, по крайней мере для рыб. Стивен Уилсон (Stephen W. Wilson) из Университетского колледжа в Лондоне (Великобритания) и его коллеги исследовали активность нейронов в мозге Danio rerio — в той зоне, которая называется уздечкой. Эта область есть не только у рыб, и влияет она на множество поведенческих реакций (например, без неё не обходится формирование аддикций, эмоции страха и чувства удовлетворения).

Работает уздечка асимметрично: у D. rerio нейроны, отзывающиеся на зрительные стимулы, сгруппированы на левой половине уздечки, а нейроны, реагирующие на запах, — на правой. Когда зоологи меняли асимметрию уздечки на противоположную или же вообще лишали её асимметрии, то менялся и характер восприятия сигналов. Если асимметрию просто переворачивали наоборот, световые и запаховые сигналы начинали приходить в противоположные области, а если асимметрия попросту отсутствовала, восприятие света или запаха совершенно исчезало. 

То есть разные сигналы не просто распределяются между левой и правой половинами, чтобы их обработали те нейроны, которым выпало быть правыми или левыми. Эти зоны должны изначально отличаться друг от друга. Иными словами, между ними должна быть функционально-морфологическая асимметрия.

Исследователи пока не знают, как в этом смысле обстоят дела с несенсорными нейронными сетями, а также можно ли что-то похожее наблюдать у других видов, однако полагают, что в обоих случаях ответ утвердительный. Более того, по их мнению, некоторые психоневрологические расстройства и недостаточное развитие когнитивных способностей у человека могут происходить — хотя бы отчасти — как раз из-за нарушений в латерализации мозга при развитии, из-за того что ему не удалось стать достаточно асимметричным. 

Результаты исследований опубликованы в Current Biology.

 


Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


Работу нервной цепи обычно описывают скоростью реакции: это один из краеугольных параметров любой «науки о мозге», будь то психология или нейробиология. С помощью скорости реакции удалось построить весьма эффективные модели, объясняющие различия в поведении индивидуума: в таких моделях скорость отклика зависит от накопления единичных раздражителей, информационных единиц. То есть мозг, грубо говоря, работает аккумулятором данных, и когда их количество превосходит некий порог, запускается отклик. Сидя на диване, мы можем думать, что нам нужно сделать то-то и то-то, и когда количество (или навязчивость) этих «то-то» достигает некоего уровня, мы с дивана встаём. А различия в скорости реакции можно объяснить тем, насколько быстро и специфично мозг собирает информацию для того или иного действия. 

Нейроны коры мозга, растущие в культуре (фото Dennis Kunkel Microscopy, Inc.). Нейроны коры мозга, растущие в культуре (фото Dennis Kunkel Microscopy, Inc.). С другой стороны, нейробиологи заметили, что психологическая скорость реакции сопоставима с поведением отдельного нейрона. Активация нервной клетки тоже происходит после преодоления определённого порога раздражения, которое может приходить к ней от соседних клеток, и работу нервной цепи, казалось бы, тоже можно было охарактеризовать скоростью реакции. Но в нервной цепи может быть много, очень много нейронов; точных цифр пока никто не знает, однако, по примерным оценкам, в глазном движении могут участвовать приблизительно 100 тысяч нервных клеток. Вопрос в том, как этот огромный коллектив нейронов аккумулирует сигнал, чтобы потом выдать результат — в полном соответствии с теорией накопления? 

Если, допустим, система нейронов ждёт, чтобы каждый её член накопил достаточно входящих сигналов, то скорость реакции будет тем меньше, чем больше сеть. Если же активация нейронного ансамбля определяется только каким-то одним «пусковым» нейроном, то большая сеть будет отзываться быстрее, чем маленькая, так как в большой на «пусковой» нейрон будет приходить больше сигналов. 

Другой вопрос — координация нейронного ансамбля. Чем сильнее скоординирована система, тем больше она похожа на единый информационный накопитель. То есть в пределе много нейронов будут работать как один, накапливая раздражение и реагируя на него, подобно одной клетке. Но насколько глубокой должна быть координация нейронов в ансамбле, чтобы все они работали в унисон? 

Чтобы ответить на эти вопросы, исследователи из Университета Вандербильта (США) разработали виртуальную модель, в которой можно было сопоставить поведение разного количества информационных аккумуляторов и интенсивность впитывания ими входящих сигналов. Модель оказалась весьма ресурсоёмкой: Джеффри Шеллу (Jeffrey Schall) и его коллегам пришлось ограничиться сетью в 1 000 виртуальных нейронов, большего количества не выдерживал даже сверхмощный компьютер. 

Исследователей интересовало, в какой момент происходит запуск ответной реакции, что является тем последним камешком, который вызывает обвал. Происходит ли это, когда «камешек» падает на какой-то один нейрон, или же такие «камешки» должны упасть на всех участников цепи? Оказалось, что ни в первом, ни во втором случае скорость реакции никак не соотносится с тем, что можно наблюдать в настоящей нервной системе. Такой же отрицательный результат учёные получили, когда попытались сделать разные нейроны слишком по-разному накапливающими раздражение. 

Однако реальных значений скорости реакции всё же можно было добиться, более или менее уравняв все нейроны по способности накапливать информационные «камешки» и снабдив всю систему ограничительными правилами, которые регулировали бы работу нейронов так, чтобы они выступали в унисон. То есть входящее раздражение падает на нейронный ансамбль так, как будто его воспринимает не набор из ста, тысячи или миллиона нейронов, а как один нейрон. На практике это означает, что время реакции не зависит от размера нейронной цепи: в ней может быть 10 или 1 000 нейронов, но время отклика у них всё равно будет примерно одинаковым. И то же самое, очевидно, верно и для более масштабных цепей. 

При этом, конечно же, характеристики нейронов в 10-клеточной и в 1 000-клеточной цепи будут различаться, как и правила, которые ограничивают их общение друг с другом. Мы возьмём на себя смелость сравнить всё это с двумя системами — из 10 и из 1 000 сообщающихся сосудов. Как сделать так, чтобы одним и тем же количеством воды наполнить и ту и другую? Очевидно, уменьшив размер сосудов в той системе, где их больше. Разумеется, тут будет играть роль, во сколько кувшинов мы одновременно льём воду, какого размера перемычки между ними и т. д., но дальше мы фантазировать не будем. 

Так или иначе, исследователям удалось теоретически согласовать данные психологии и нейробиологии, и теперь стоит дождаться экспериментов, направленных на проверку именно этих теоретических данных. 

Результаты исследования опубликованы в журнале PNAS.


Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


 

Когда мы говорим, что нейронные группы в мозге контактируют друг с другом, это не значит, что взаимодействие продолжается непрерывно на протяжении всей жизни. Какие-то операции участок мозга выполняет сам, какие-то — вместе с другими зонами, причём набор таких помощников может меняться от задачи к задаче. Понятно, что тут есть механизм, который в нужное время открывает канал связи между разными нейронными департаментами и закрывает его, когда группа нейронов должна подумать сама и не заваливать окружающих ненужной информацией. Но что это за механизм? 

Нейрон моторной коры (фото neurollero). Нейрон моторной коры (фото neurollero). На этот вопрос попробовали ответить исследователи из Стэнфордского университета (США). Лаборатория Кришны Шеноя (Krishna Shenoy) была одной из первых, где смогли оценить активность групп нейронов как единых функциональных единиц, и теперь её сотрудники попытались своими методами рассмотреть, что происходит в мозге, когда нам приходит в голову пошевелить рукой. Исследования, однако, проводились не на людях, а на обезьянах, специально обученных разделять намерение и движение. То есть, когда обезьяна собиралась двинуть рукой, она делала короткую паузу. Нейроны постоянно генерируют сигналы, и учёным нужно было как-то отличить сигналы, которые соответствовали подготовке к движению, от собственно команды к нему. Предполагалось, что это можно сделать с помощью специально обученных приматов.

В ходе опыта снимали показания трёх зон: мышц и каждой из двух зон моторной коры, контролировавшей движение руки. Каждая из этих моторных зон насчитывает более 20 млн нейронов, но отследить их все, понятно, сейчас невозможно, так что нейробиологи выбрали 100–200 «представителей» в каждой из областей. Измерения проводились на двух уровнях: отдельно оценивалась активность нейронов, как быстро или медленно они дают сигнал, и отдельно анализировался рисунок активности сразу многих нейронов. Суммируя данные, можно было сказать, как нейроны действуют коллективно и как их индивидуальная активность соотносится с командной работой. 

В журнале Nature Neuroscience г-н Шеной и его коллеги пишут, что во время подготовки к движению у множества нейронов в обеих зонах двигательной коры происходили сильные изменения в активности. Однако никакого движения не наблюдалось — потому что нейроны работали в некоторым смысле вразнобой: пока одни генерировали сигнал быстро, другие запаздывали и пускали импульс после первых. Но такой разнобой приводил к тому, что до мышцы доходил стабильный поток импульсов, постоянное неизменное сообщение. 

Но когда приходила пора дать сигнал к движению, активность снова менялась — и количественно, и качественно: импульсы от многих нервных клеток становились согласованными друг с другом. То, какой рисунок активности соответствует внутренним «размышлениям» моторной коры, а какой является непосредственным сигналом к действию, удалось понять, сопоставив данные коры с сигналами, которые приходили к мышце, и с активностью самой мышцы. 

Итак, моторная кора поддерживает в себе «двигательную» активность, но при этом не беспокоит мышцы без нужды, не заставляет их реагировать на всё, что происходит в самой коре. И всё это благодаря настройке совместной работы нейронов: когда нужно отправить сигнал за пределы нейронной зоны, импульсы клеток количественно и качественно согласовываются между собой. Стоит подчеркнуть, что в любом случае импульсы из участка коры выходят наружу, но они могут либо восприниматься мышцами как прямое обращение и команда к действию, либо нет. 

Конечно, тут можно сказать, что исследователи рассматривали не разные зоны мозга (как говорится в названии заметки), а общение участка коры с мышцей. Но авторы утверждают, что такой механизм переоформления сообщений может быть универсальным и работать не только для моторной коры и мышц, но и для любых других корковых центров.

У полученных результатов есть и практическое измерение: они, несомненно, могут пригодиться в разработке искусственных конечностей и вообще нейроэлектронных систем.

 


Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


Мы можем узнать звуки речи независимо от того, кто и как их говорит: громко, тихо, растягивая слова или, наоборот, торопливо. «Б» мы услышим как «б», а «п» как «п» при любой дикции (разумеется, особо клинические случаи не в счёт). Отсюда можно сделать вывод, что в нашем мозге, вероятно, есть особая система, которая различает такие элементарные речевые единицы. Осталось только эту систему найти. 

Речевые центры мозга: зона Брока (синяя) и зона Вернике (зелёная) (иллюстрация Shutterstock). Речевые центры мозга: зона Брока (синяя) и зона Вернике (зелёная) (иллюстрация Shutterstock). Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Франциско (США) воспользовались случаем и провели соответствующие эксперименты с шестью пациентами, которые ожидали операцию на мозге в связи с эпилепсией. (Кажется, эпилептикам грозит звание «рабочих лошадок биологии» — по аналогии с дрозофилами, рыбками Danio rerio и проч., да простят нам читатели столь неполикорректное сравнение.) Во время предоперационной подготовки в мозг испытуемым вводили имплантат с электродами, чтобы следить за активностью нейронов речевого анализатора. Затем пациентам давали прослушать 500 предложений в исполнении 400 людей, так что человек мог услышать полный набор звуков американского английского. 

Когда Эдвард Чанг (Edward F. Chang) и его коллеги сравнили звуки речи с сигналами мозга, они обнаружили, что одинаковые акустические характеристики вызывают одинаковый нейронный ответ в зоне Вернике, одной из речевых зон мозга. Например, среди согласных есть так называемые взрывные, которые характеризуются одинаковой манерой произношения и обладают рядом общих звуковых черт. Вот именно такие общие характеристики, объединяющие согласные — взрывные, фрикативные или сонорные, — и регистрировали нейроны зоны Вернике. Благодаря этому умению мозга различать систематические признаки звуков речи мы можем узнать звук «б» независимо от особенностей дикции говорящего.

 Разумеется, мозг способен различать и отдельно взятые звуки, но в данном случае речь идёт о нейронных кластерах, которые сильнее реагируют именно на классовые признаки речевых звуков и не обращают внимания на индивидуальные отличия «б» от «д». Похожая вещь есть и у обезьян, так что те, кто занимается проблемой возникновения речи, получили новую пищу для размышлений. С практической же точки зрения эти данные, возможно, помогут в лечении речевых расстройств. 

Результаты исследования опубликованы в журнале Science.


Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


 

Когда мы слышим визг автомобильных тормозов, внутри всё у нас инстинктивно сжимается в ожидании звука столкновения. Понятно, что в нашей памяти хранится и звук тормозов, и звук столкновения, но этого мало: наш мозг как-то помнит, что одно предшествует другому, что эти два события связаны неким временным интервалом. Такое представление о последовательности, о времени — один из важнейших компонентов памяти; всю событийную, эпизодическую память можно описать тремя словами: что, где и когда. Но как этот параметр записывается в память? Как мозг ставит на событиях временные вехи? 

Срез через гиппокамп мыши: островковые клетки, тянущиеся из энторинальной коры в СА1-область гиппокампа, окрашены зелёным. (Фото Takashi Kitamura / MIT.) Срез через гиппокамп мыши: островковые клетки, тянущиеся из энторинальной коры в СА1-область гиппокампа, окрашены зелёным. (Фото Takashi Kitamura / MIT.) За координацию «что», «где» и «когда», в мозге отвечает гиппокамп — один из главных центров памяти вообще. При формировании эпизодической памяти гиппокамп связывается с энторинальной корой, которая служит для него сенсорным «хабом», направляя в него визуальную, слуховую и тому подобную информацию. О том, как предмет связывается с пространством, как «что» контактирует с «где», учёные успели узнать довольно много: тут задействованы так называемые нейроны места, которые включаются, когда индивидуум попадает в то или иное место и когда его вспоминает. Но вот насчёт временной связи в памяти в наших знаниях оставался большой пробел.

Ответить на этот вопрос попытались исследователи из Массачусетского технологического института (США). Судзуми Тонегаве (Susumu Tonegawa) и его коллегам удалось найти специальную нейронную цепочку, которая обеспечивает временную связь между двумя эпизодами. Эксперименты ставились на мышах: животных учили бояться звукового сигнала, который был предвестником удара электрическим током, следовавшим через 20 секунд после сигнала. Эта нейронная цепь связывает СА1-область гиппокампа с одним из слоёв энторинальной коры, и три года назад учёным удалось показать, что если эту цепь разорвать, то мыши так и не научатся бояться звука, то есть связь между звуком и электрошоком у них не возникнет. 

В новой статье, опубликованной в Science, группа г-на Тонегавы описывает новую нейронную цепь, которая тормозит работу предыдущей, связывающей энторинальную кору с гиппокампом. Тормозящая цепь начинается с особых нейронов, которые образуют островки в одном из слоёв энторинальной коры (клетки эти были названы островковыми, и до сих пор на них опять же никто не обращал внимания). Эти островковые клетки посылают сигнал в ту же СА1-область гиппокампа, что и первая цепь, но «островковый» сигнал оказывается тормозящим, и те нейроны в СА1, которые возбуждались от первой цепи, от второй, наоборот, успокаиваются. 

С помощью оптогенетических методов учёные показали, как эти две нервные цепочки взаимодействуют. В норме у мышей максимальный временной промежуток между событиями равнялся 20 секундам: если второе событие случалось позже, то взаимосвязи между первым и вторым не возникало. Однако исследователям удалось искусственно увеличить этот промежуток, стимулируя тот слой энторинальной коры, из которого в гиппокамп шла возбуждающая нейронная цепь, или подавляя активность того слоя, из которого выходила тормозящая цепь. И наоборот: временной промежуток между событиями можно было уменьшить, простимулировав подавляющую цепь и подавив активирующую. 

То есть эти две цепочки вместе определяют временное окно, в котором два события могут быть связаны друг с другом. Чем дольше активна СА1-область гиппокампа, тем выше вероятность, что последовательная связь образуется с одним, другим, третьим событием. Понятно, какие неприятности могут нас ждать, если перестимулированный гиппокамп начнёт видеть взаимосвязанную последовательность между всеми эпизодами, которые в него попадают (хотя у некоторых людей, надо заметить, всё именно так и происходит: у них всё, знаете ли, взаимосвязано). И вторая (тормозящая) цепь служит тут необходимым ограничителем. 

Заметим, однако, что этот феномен исследовался на примере довольно простых сенсорных восприятий вроде «Мы видим молнию, потом слышим гром». Но последовательность памяти складывается из разных кусков, больших и малых: мы же помним, например, что за зимой наступает весна и что после школы мы пошли в институт. Возможно, для осмысления последовательности таких блоков информации в мозге существуют какие-то дополнительные системы (хотя они могут строиться на базе этих же цепочек, которые мы описали выше). 

Напоследок добавим, что нобелевский лауреат Судзуми Тонегава, который работает ещё и в японском Институте физико-химических исследований RIKEN, не в первый раз возникает в наших новостях: не так давно мы сообщали о нейромолекулярной модели шизофрении, с помощью которой г-н Тонегава и его группа попробовали связать воедино многочисленные симптомы этой болезни.


Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


Нервные клеткиВопреки распространённому мнению, существует, по крайней мере, ещё несколько видов клеток живых организмов, которые крупнее страусиного яйца. Возможно, страусиные яйца могут оказаться самыми тяжёлыми клетками в природе, но тесты ещё не проводились.

Если говорить о размере, а не о весе, то страусиное яйцо — не самая крупная клетка. Намного больше нервные клетки крупных животных вроде гигантских кальмаров — их нервные клетки могут достигать 12 метров в длину, что примерно в 80 раз больше, чем яйцо страуса.

 


 

Источник: Научная Россия


 

Случайные статьи

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
Предыдущая Следующая

Восстановлена ДНК пещерного медведя

17-09-2013 Просмотров:8431 Новости Генетики Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Восстановлена ДНК пещерного медведя

Митохондриальную ДНК пещерного медведя, жившего 300 тысяч лет назад на территории современной Испании, восстановила международная группа ученых. Успех секвенирования обусловил новый метод, позволяющий "склеивать" молекулы наследственности из коротких обрывков. Пещерный медведь Продвинутую...

Первые четвероногие позвоночные, возможно, обитали в более соленых водоемах

02-06-2018 Просмотров:2860 Новости Эволюции Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Первые четвероногие позвоночные, возможно, обитали в более соленых водоемах

Самые ранние позвоночные Земли, которые могли передвигаться по суше на четырёх лапах, обитали не в пресноводных озерах или реках. Вместо этого эти существа, появившиеся около 375 миллионов лет назад, жили...

Мезозойские тараканы питались навозом динозавров

10-12-2013 Просмотров:8817 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Мезозойские тараканы питались навозом динозавров

Группа европейских и японских палеонтологов нашла первые доказательства того, что навоз динозавров представлял значительный интерес для мезозойских насекомых. Таким образом, становится более понятным, куда девались гигантские массы навоза зауропод и...

В куске янтаря найдена муха-паразит с огромными когтями

12-01-2016 Просмотров:6624 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

В куске янтаря найдена муха-паразит с огромными когтями

Палеонтологи обнаружили в куске бирманского янтаря одну из древнейших мух-паразитов. Большие коготки на лапках помогали ей удерживать добычу. Деревняя муха-паразит Zhenia xiai из семейства EremochaetidaeОб этом говорится в статье китайских специалистов...

Полухордовые (Hemichordata)

01-12-2014 Просмотров:11273 Вторичноротые (Deuterostomia) Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Полухордовые (Hemichordata)

 Тип: Полухордовые (Hemichordata)   Оглавление 1. Общие сведения о полухордовых животных (Hemichordata)  2. Происхождение полухордовых животных 1. Общие сведения о полухордовых (Hemichordata) животных Представители полухордовых (Hemichordata): кишечнодышащие, крыложаберные и граптолитыК типу полухордовых животных (лат. Немсноrdата) относится небольшая группа донных морских беспозвоночных организмов с...

top-iconВверх

© 2009-2024 Мир дикой природы на wwlife.ru. При использование материала, рабочая ссылка на него обязательна.