27.11.2024, 20:07
Любовь С.
415

Нейробиологи выяснили, какие клетки регулируют мозговую активность в гиппокампе 

❋ 4.2

Эксперимент на мышах показал, что тормозные нейроны (интернейроны) играют ключевую роль в гиппокампе — области головного мозга, ответственной за формирование эмоций, память и ориентацию в пространстве. Ранее считалось, что интернейроны занимаются исключительно «разделением труда», контролируя отдельные аспекты нейронной активности. Открытие улучшит понимание таких сложных процессов, как обучение, и может привести к разработке новых методов лечения неврологических расстройств.

Активность тормозных и возбудимых нейронов в области гиппокампа (CA1) у мышей / © PLOS Biology (2024)

Интернейроны, или тормозные нейроны, представляют собой особые клетки мозга, которые подавляют активность других нейронов, регулируя передачу сигналов в мозге. Этот контроль невероятно важен: нарушение в работе тормозных нейронов может привести к развитию таких неврологических заболеваний, как эпилепсия.

До недавнего времени, однако, ученые не могли точно сказать, какое влияние отдельные интернейроны оказывают на более широкие паттерны мозговой активности. Теперь, изучая тормозные нейроны у мышей, авторы нового исследования, опубликованного в журнале PLOS Biology, обратили внимание на гиппокамп.

Чтобы записать активность как тормозных, так и возбудительных нейронов (пирамидных клеток) в области гиппокампа у мышей (CA1) и одновременно контролировать их работу, команда под руководством Марко Боккио (Marco Bocchio) из Университета Экс-Марсель (Франция) применила передовые методы визуализации, объединяющие оптогенетику и двухфотонную кальциевую визуализацию (регистрирует активность отдельных нейронов).

Наблюдения помогли выявить активацию отдельных тормозных нейронов, которая снижала активность других интернейронов. Но, несмотря на дезингибицию — процесс, усиливающий синхронность возбудительных нейронов, — структура существующих клеточных ансамблей (групп нейронов, совместно активирующихся для выполнения определенных функций) оставалась неизменной.

Это означает, что активация одного интернейрона запускала короткий всплеск синхронизированной мозговой активности — скоординированной реакции других клеток мозга (без нарушения существующей клеточной организации). Отметим, что выводы команды подтвердила разработанная ими компьютерная модель. 

Таким образом, клетки действовали сообща путем активации одного интернейрона, ослабляющего стоп-сигналы. Выявленная синхронизированная активность может помочь в формировании новых воспоминаний. Эти результаты бросают вызов традиционному представлению о деятельности тормозных нейронов: последние, как оказалось, координируют работу нейронных сетей на более глобальном уровне.

Ученые планируют продолжить изучение роли тормозных нейронов в координации нейронной активности и их влияния на память и обучение. Дальнейшие исследования могут привести к новым открытиям в области нейробиологии, а также помогут в разработке терапевтических стратегий лечения неврологических заболеваний.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl (Cmd) + Enter.
Любовь С.
Автор освещает темы из разных областей науки, включая астрономию, палеонтологию и генетику. Пишет о научных открытиях, природных явлениях и эволюционных процессах.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
14 сентября, 07:49
Марк Чернов

Британские физики впервые визуализировали процесс, при котором две отрицательно заряженные молекулы ДНК сближаются и пристыковываются друг к другу точно в местах с одинаковым генетическим кодом вопреки ожидаемому отталкиванию. Прямое наблюдение этого механизма подтвердило 20-летнюю гипотезу и раскрыло фундаментальные процессы восстановления генома, деления клеток и развития онкологических заболеваний.

14 сентября, 11:27
Марк Чернов

Японские ученые выяснили, что даже короткий вдох аромата свежесваренного кофе способен быстро улучшить эмоциональное состояние и уменьшить уровень стресса. У молодых участников эксперимента всего за пять минут вдыхания кофейного аромата снизились показатели тревожности, усталости и подавленности. При этом частота сердечных сокращений практически не изменилась.

14 сентября, 10:27
Игорь Байдов

Падение астероида примерно 66 миллионов лет назад запустило цепь событий, которые привели к вымиранию нептичьих динозавров. Однако некоторые группы пресмыкающихся пережили эту катастрофу и начали быстро восстанавливаться. Всего через несколько сотен тысяч лет после случившегося в реках Северной Америки уже охотился двухметровый хищник с необычными зубами, способными дробить твердую пищу. Его остатки помогли ученым понять, как аллигаторы развивались практически сразу после вымирания.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

8 сентября, 15:58
Елизавета З.

В конце августа 2026 года американские военные впервые применили высокоэнергетическую лазерную систему. С тех пор активность дронов у мексиканской границы снизилась примерно на 75%.

11 сентября, 10:25
Александр Березин

Современная космология до недавнего времени опиралась на так называемый космологический принцип, по которому у Вселенной нет какого-то выделенного направления. И наблюдатель в любой ее точке должен видеть однородную в этом смысле картину. Астроном из Северокавказской астрофизической обсерватории показал, что это не так даже для очень древней Вселенной.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий