Расшифровка нейронных контуров

Каждое наше действие происходит поэтапно: сначала его надо спланировать, а потом выполнить. Но как связаны нейроны в этом простом, на первый взгляд, контуре? Долгое время на этот вопрос было невозможно ответить.

Расшифровка нейронных контуров

Но, объединив усилия, несколько исследовательских групп опубликовали в Nature статью, которая приближает нас к решению этой проблемы. Они выяснили, как мозг планирует действие и осуществляет его механически, какие нейроны за это ответственны и как они взаимодействию между собой.

Для этого им пришлось совершить практически подвиг:

  • Ученые из команды проекта MouseLight определяли точную структуру нейронов в мозге мыши — это огромное мероприятие, которое включает в себя кропотливое отслеживание путей взаимодействия отдельных нейронов по тысячам изображений мозга.
  • В Институте Аллена изучали экспрессию генов нейронов, выявляя ключевые сходства и различия между клетками и законы их функционирования.

Затем исследования были объединены для составления полных профилей экспрессии генов клеток в неокортексе мыши. Неокортекс – это самая большая часть мозга млекопитающих, ответственная за высшие познавательные функции. Команда сосредоточилась на передней боковой моторной коре (ALM), области, занимающейся планированием и выполнением движений.

Ученые определили полный набор молекул РНК — транскриптом каждого из 23.822 нейронов неокортекса. Это дало полный генетический профиль — в среднем около 9000 генов на клетку.

Анатомически нейроны неокортекса оказались связаны с двумя структурами: одна со стволом мозга, где они соединяются с двигательными нейронами, а вторая часть оказалась связана с таламусом – основным переключателем сигналов в мозге.

Чтобы разделить роли нейронов, учёные поставили мышам простую задачку: двигаться в определенном направлении в определенное время.

Эксперименты показали, что одна группа нейронов, соединяющих неокортекс с таламусом, имеет решающее значение для планирования будущих движений. Другой набор нейронов, которые соединяют неокортекс с мозговым стволом, должны инициировать движение. Проще говоря, два типа нейронов делятся на два класса и имеют четкое поведение.

Это исследование – большой шаг в понимании функционирования мозга, роли различных нейронов в разных процессах, и их взаимодействии между собой.

Текст: Дарья Тюльганова

Ссылка на источник

Похожие записи:
Просмотров
Всего:
2 | За месяц: 2 | За неделю: 0 | За сутки: 0

Оставить комментарий