Браин Вавес креирају унутрашњу мапу наше околине
Налази могу помоћи научницима да разумеју основне узроке неуролошких болести попут Алцхајмерове болести.
У одређеном делу мозга неурони названи мрежним ћелијама заправо стварају неку врсту унутрашње мапе спољног света. Да би то урадили, требају им савршено временске електричне осцилације из другог дела мозга да би послужиле као нека врста неуронског пејсмејкера.
„Овај рад је први који показује да осцилаторна активност има добро дефинисану функцију у областима мозга у којима се чувају успомене“, рекао је др Стефан Леутгеб, доцент биологије на УЦСД који је био на челу тима истраживача.
Компоненте мозга важне за памћење - хипокампус и оближњи енторинални кортекс - међу првим су деловима мозга који се дегенеришу код Алзхеимерове болести, што доводи до проблема попут губитка памћења и дезоријентације. Ова два подручја мозга смештају три врсте неурона који помажу у стварању просторних успомена, као и просторних информација неопходних за епизодна сећања на животна искуства.
Леутгеб и његови колеге истраживачи мерили су електричну активност мрежних ћелија код пацова који су били подстакнути да истражују подручје величине четири метра и четири метра.
Ове мрежне ћелије, смештене у енториналном кортексу, креирају и држе унутрашњу представу спољашњег окружења. Овај приказ је мрежа налик мрежи која се састоји од понављајућих једнакостраничних троуглова који испуњавају простор у хексагоналном узорку. Док се животиња креће кроз своје спољно окружење, одређена мрежаста ћелија у њеном мозгу постаје активна када се положај животиње подудара са било којим од подударних врхова на њеној „унутрашњој“ мапи.
„Наша открића представљају главну прекретницу у разумевању обраде меморије и водиће напоре да се обнови меморијска функција када су ћелије у енториналном кортексу оштећене“, рекао је Леутгеб.
Истраживачи би зауставили осцилаторни унос манипулишући одређеним ћелијама пејсмејкера у мозгу; открили су да је ово покренуло значајно погоршање мапа окружења мрежних ћелија. Занимљиво је да мождани сигнали који указују на тачну локацију и сигнал компаса нису били поремећени током овог процеса.
„Сматрало се да је хипокампус под контролом енториналне коре, па се претпостављало да ће мрежасте ћелије имати веома велики утицај на ћелије места. Изненађени смо како се функција ћелија места одржава суочена са значајним поремећајима у функцији мрежних ћелија “, рекао је Леутгеб.
„Овај важан резултат показује да, генерално, можете елиминисати значајну количину долазних информација у мождани круг, а да тај мождани круг не изгуби већину своје функционалности“, додао је он. „Импликација овог открића је да враћање меморијске функције не захтева тачно поновно састављање оштећених неуронских склопова, већ можемо вратити функцију очувањем или враћањем кључних компоненти.“
„Наша открића су главни корак ка идентификовању ових кључних компоненти у настојању да се очува меморијска функција код старијих особа и код пацијената са неуродегенеративним болестима“, рекао је.
Истраживање је објављено у издању часописа од 29. априла Наука. Научници са Универзитета у Бостону извештавају о сличним налазима у пратећем раду из истог броја.
Извор: Калифорнијски универзитет
