Smegenų bangos sukuria vidinį mūsų aplinkos žemėlapį
Išvados gali padėti mokslininkams suprasti pagrindines neurologinių ligų, tokių kaip Alzheimeris, priežastis.
Tam tikroje smegenų dalyje neuronai, vadinami tinklinėmis ląstelėmis, iš tikrųjų sukuria tam tikrą vidinį išorinio pasaulio žemėlapį. Norėdami tai padaryti, jiems reikia tiksliai nustatyto laiko elektros svyravimų iš kitos smegenų dalies, kad jie būtų tarsi nervinis širdies stimuliatorius.
"Šis darbas yra pirmas, parodantis, kad svyruojanti veikla turi gerai apibrėžtą funkciją smegenų srityse, kuriose kaupiami prisiminimai", - sakė mokslininkų komandai vadovavęs dr. Stefanas Leutgebas, UCSD biologijos docentas.
Atmintei svarbūs smegenų komponentai - hipokampas ir šalia esanti vidinės žievės žievė - yra vieni pirmųjų smegenų sričių, išsigimusių sergant Alzheimerio liga, sukeliančios tokias problemas kaip atminties praradimas ir dezorientacija. Šiuose dviejuose smegenų regionuose yra trijų rūšių neuronai, kurie padeda sukurti erdvinius prisiminimus, taip pat erdvinę informaciją, reikalingą epizodiniams gyvenimo patirčių prisiminimams.
Leutgebas ir kiti mokslininkai išmatavo žiurkių tinklelio ląstelių elektrinį aktyvumą, kurį paskatino ištirti keturių pėdų plotą.
Šios tinklinės ląstelės, esančios entorhinalinėje žievėje, sukuria ir palaiko vidinį išorinės aplinkos vaizdą. Šis vaizdavimas yra į tinklelį panašus žemėlapis, susidedantis iš besikartojančių lygiakraščių trikampių, užpildančių erdvę šešiakampiu piešiniu. Gyvūnui naršant išorinėje aplinkoje, tam tikra tinklinė ląstelė smegenyse suaktyvėja, kai gyvūno padėtis sutampa su bet kuria iš jo „vidiniame“ žemėlapyje esančių atitikmenų.
"Mūsų išvados yra pagrindinis įvykis suprantant atminties apdorojimą ir jos padės pastangoms atkurti atminties funkciją, kai pažeidžiamos entorhinalinės žievės ląstelės", - sakė Leutgebas.
Tyrėjai sustabdytų svyruojančią įvestį, manipuliuodami tam tikromis širdies stimuliatoriaus ląstelėmis; jie atrado, kad tai labai pablogino tinklelio ląstelių aplinkos žemėlapius. Įdomu tai, kad šio proceso metu nebuvo sutrikdyti smegenų signalai, rodantys tikslią vietą, taip pat kompaso signalas.
„Buvo manoma, kad hipokampą kontroliuoja entorhinalinė žievė, todėl buvo prielaida, kad tinklinės ląstelės turės labai didelę įtaką vietos ląstelėms. Mes nustebę, kaip išlaikoma vietos ląstelių funkcija, susidūrus su reikšmingais tinklo ląstelių funkcijos sutrikimais “, - sakė Leutgebas.
„Šis svarbus rezultatas rodo, kad apskritai galite pašalinti didelę kiekį gaunamos informacijos į smegenų grandinę neprarasdami smegenų grandinės funkcijų daugumos“, - pridūrė jis. "Šios išvados reikšmė yra ta, kad atkuriant atminties funkciją nereikia tiksliai surinkti pažeistos nervų grandinės, greičiau galime atkurti funkciją išsaugodami ar atkurdami pagrindinius komponentus."
"Mūsų išvados yra pagrindinis žingsnis nustatant šiuos pagrindinius komponentus, siekiant išsaugoti senėjančių asmenų ir pacientų, sergančių neurodegeneracinėmis ligomis, atminties funkciją", - sakė jis.
Tyrimas paskelbtas žurnalo balandžio 29 d. Numeryje Mokslas. Bostono universiteto mokslininkai praneša apie panašias išvadas to paties numerio laikraštyje.
Šaltinis: Kalifornijos universitetas
