Možganski valovi ustvarijo notranji zemljevid naše okolice
Ugotovitve lahko pomagajo znanstvenikom razumeti temeljne vzroke nevroloških bolezni, kot je Alzheimerjeva bolezen.
V določenem delu možganov nevroni, imenovani mrežne celice, dejansko ustvarijo nekakšen notranji zemljevid zunanjega sveta. Za to potrebujejo popolnoma časovno določena električna nihanja iz drugega dela možganov, ki bodo služila kot nekakšen nevronski spodbujevalnik.
"To delo je prvo, ki dokazuje, da ima oscilatorna aktivnost natančno določeno funkcijo v možganskih predelih, ki hranijo spomine," je povedal dr. Stefan Leutgeb, docent za biologijo na UCSD, ki je vodil skupino raziskovalcev.
Komponente možganov, pomembne za spomin - hipokampus in bližnja entorinalna skorja - so med prvimi možganskimi področji, ki se pri Alzheimerjevi bolezni izrodijo, kar vodi do težav, kot sta izguba spomina in dezorientacija. V teh dveh možganskih regijah se nahajajo tri vrste nevronov, ki pomagajo ustvarjati prostorske spomine in prostorske informacije, potrebne za epizodne spomine na življenjske izkušnje.
Leutgeb in sodelavci raziskovalci so merili električno aktivnost mrežnih celic pri podganah, ki so bile pozvane, da raziščejo območje štiri metre in štiri metre.
Te mrežne celice, ki se nahajajo v entorinalni skorji, ustvarjajo in imajo notranjo predstavitev zunanjega okolja. Ta predstavitev je mrežasti zemljevid, sestavljen iz ponavljajočih se enakostraničnih trikotnikov, ki prostor zapolnijo v šesterokotnem vzorcu. Ko žival krmili po zunanjem okolju, postane določena mrežna celica v njenih možganih aktivna, ko položaj živali sovpada s katerim koli ujemajočim se ogliščem na njenem "notranjem" zemljevidu.
"Naše ugotovitve predstavljajo pomemben mejnik v razumevanju obdelave spomina in bodo usmerjale prizadevanja za obnovitev spominske funkcije, kadar so celice v endorinalni skorji poškodovane," je dejal Leutgeb.
Raziskovalci bi oscilacijski vnos ustavili z manipulacijo določenih celic srčnega spodbujevalnika v možganih; odkrili so, da je to sprožilo znatno poslabšanje zemljevidov mrežnih celic okolja. Zanimivo je, da možganski signali, ki kažejo natančno lokacijo, in tudi signal kompasa med tem postopkom niso bili moteni.
»Mislili so, da je hipokampus pod nadzorom entorinalne skorje, zato so domnevali, da bodo mrežne celice zelo močno vplivale na celice kraja. Presenečeni smo nad tem, kako se vzdržuje funkcija krajevnih celic ob pomembnih motnjah v delovanju mrežnih celic, «je dejal Leutgeb.
"Ta pomemben rezultat kaže, da lahko na splošno v možgansko vezje odstranite znatno količino dohodnih informacij, ne da bi to možgansko vezje izgubilo večino svoje funkcionalnosti," je dodal. "Posledica te ugotovitve je, da obnavljanje funkcije pomnilnika ne zahteva natančnega ponovnega sestavljanja poškodovanega nevronskega vezja, temveč lahko funkcijo povrnemo z ohranitvijo ali obnovitvijo ključnih komponent."
"Naše ugotovitve so pomemben korak k prepoznavanju teh ključnih komponent, da bi ohranili spominsko funkcijo pri starajočih se posameznikih in pri bolnikih z nevrodegenerativnimi boleznimi," je dejal.
Raziskava je objavljena v izdaji revije 29. aprila Znanost. Znanstveniki z bostonske univerze v podobni ugotovitvi v isti številki poročajo o podobnih ugotovitvah.
Vir: Kalifornijska univerza
