Kako možgani razčlenjujejo pomembne in nepomembne informacije
Z množico informacij, ki prihajajo na nas - pa tudi z vse bolj hrupnim svetom -, kako vemo, kaj je pomembno in kaj ne?
Nova študija kaže, kako možgani ločujejo pomembne od nepomembnih informacij.
"Za naše vsakdanje življenje je ključnega pomena, da naši možgani obdelujejo najpomembnejše informacije iz vsega, kar nam je bilo predstavljeno," je povedala dr. Xiao-Jing Wang, globalna profesorica nevroloških znanosti na Univerzi v New Yorku in na Univerzi v New Yorku v Šanghaju in vodja študije. avtor.
"Znotraj izredno zapletenega nevronskega kroga v možganih mora obstajati mehanizem za prehod, ki bo ustrezne informacije usmeril na pravo mesto ob pravem času."
Analiza, ki temelji na računskem modelu, se osredotoča na zaviralne nevrone - prometne policiste v možganih, ki pomagajo zagotoviti ustrezne nevrološke odzive na prihajajoče dražljaje z zatiranjem drugih nevronov in prizadevanjem za uravnoteženje ekscitacijskih nevronov, katerih namen je spodbuditi nevronsko aktivnost.
"Naš model za dosego tega cilja uporablja temeljni element možganskega kroga, ki vključuje več vrst zaviralnih nevronov," je pojasnil Wang. "Naš računski model kaže, da lahko zaviralni nevroni omogočijo nevronskemu vezju, da prehaja na določene poti informacij, medtem ko preostanek filtrira."
V analizi, ki jo je vodil Guangyu Robert Yang, doktorski kandidat v Vangovem laboratoriju, so raziskovalci oblikovali model, ki prikazuje bolj zapleteno vlogo inhibitornih nevronov, kot je bilo predlagano prej.
Za ekipo je bil še posebej zanimiv poseben podtip inhibitornih nevronov, ki cilja na dendrite ekscitacijskih nevronov - sestavne dele nevrona, kjer se nahajajo vložki drugih nevronov. Ti zaviralni nevroni, usmerjeni v dendrit, so označeni z biološkim markerjem, imenovanim somatostatin, in jih lahko znanstveniki selektivno preučujejo.
Raziskovalci so predlagali, da ne nadzorujejo le celotnih vhodov v nevrone, temveč tudi vnose iz posameznih poti, na primer vizualnih ali slušnih poti, ki se konvergirajo v nevrone.
"To naj bi bilo težko, ker so bile povezave od zaviralnih nevronov do ekscitacijskih nevronov videti goste in nestrukturirane," je dejal Yang. "Presenetljiva ugotovitev naše študije je, da natančnost, ki je potrebna za posamezno pot, lahko dosežejo inhibitorni nevroni."
Raziskovalci so z računskimi modeli pokazali, da lahko tudi z na videz naključnimi povezavami ti nevroni, usmerjeni v dendrit, preusmerijo posamezne poti tako, da se poravnajo z vzbujevalnimi vhodi po različnih poteh. Pokazali so, da je to poravnavo mogoče uresničiti s sinaptično plastičnostjo, možganskim mehanizmom za učenje skozi izkušnje.
Študija je bila objavljena v reviji Nature Communications.
Vir: Univerza v New Yorku
