Раскрыт механизм того, как мозг контролирует движения — Naked Science
5 минут
Редакция
1

Раскрыт механизм того, как мозг контролирует движения

Ученые выявили две группы нервных клеток благодаря комплексному анализу, включающему отслеживание связей и определение транскриптомов.

120
©Wikipedia

Исследователи из Медицинского института Говарда Хьюза и Института Аллена провели масштабную работу по определению карты нейронов, которые контролируют движения мышей из коры головного мозга. Они определили два типа клеток, одни из которых планируют активность, а другие ее выполняют. Исследование опубликовано в журнале Nature.

 

По словам руководителя работы Карела Свободы (Karel Svoboda), для достижения результата нейрофизиологам пришлось применить новый подход, комбинируя в сотрудничестве два вида исследований. В одной лаборатории сотрудники составляли карту выбранной структуры мозга, отслеживая в путанице отростков пути следования нейронов. В другой их коллеги определяли экспрессии генов в каждой клетке области. Они использовали технологию секвенирования одноядерных РНК для анализа молекулярного состава.

 

Выбирая для исследования участок мозга, ученые остановились на неокортексе — как структуре, контролирующей когнитивные функции. Они сосредоточились на передней боковой моторной коре (ALM), так как она ответственна за тактические решения при передвижении. В результате они получили транскриптомы (совокупность всех молекул РНК, образующихся в результате экспрессии генов), относящиеся к каждому из 23 822 нейронов. Это достижение дало ученым понять, какие из генов включаются в каждой клетке. Они определили 133 группы клеток, имеющие общие транскриптомы.

 

Классификация типов клеток в коре, основанная на экспрессии генов / ©Nature

 

С другой стороны, исследователи выделили две группы нейронов в ALM, основываясь на их превосходящем по отношению к другим клеткам размере, которые выходят далеко за пределы этого участка мозга. Одна группа соединяется со стволом, а другая — с таламусом, центральным коммутатором в мозге.

 

Измеряя активность нейронов с учетом их транскриптомов во время выполнения мышью заданий на передвижение, ученые определи функции обеих групп клеток. Одни из них — те, что следовали в таламус — «планировали» будущие движения, другие — те, что присоединялись к стволу мозга — вызывали запланированные действия.

 

По словам авторов, их исследование дает базу для определения всего разнообразия типов клеток в коре головного мозга мышей. С полученными результатами классификация может значительно ускориться.

 

Ранее исследователи из Института Стоуэрс (США) открыли новый вид нейронов, который назвали навигационным. По словам авторов, эти нейроны отвечают за формирование связей в обонятельной системе мозга в первые дни жизни индивида.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 14:08
8 минут
ДВФУ

Ученые разработали технологию лазерной печати кремниевых наночастиц – строительных блоков для миниатюрных фотонных переключателей, сверхтонких компьютерных чипов, микробиологических сенсоров и таких «метаповерхностей», как маскирующие покрытия. Преимущество технологического процесса в скорости и низкой стоимости изготовления, возможности покрывать частицами большие площади и уже сейчас масштабировать его на реальные практические задачи. Это поможет сделать VR-очки и другую электронику миниатюрнее, а их производство — дешевле.

Позавчера, 14:06
5 минут
Василий Парфенов

Все крупные интернет-порталы столкнулись с колоссальной проблемой во время пандемии коронавирусной инфекции — информационной эпидемией фейков. Компании предпринимают самые разные способы борьбы с дезинформацией: Facebook, например, планирует напоминать пользователям, что они не читали статью (пост, материал в Сети), ссылку на которую собираются разместить на своей страничке в соцсети.

Позавчера, 11:00
9 минут
НИУ ВШЭ

Профессор НИУ ВШЭ в Нижнем Новгороде Андрей Савченко разработал алгоритм, работающий на 40 процентов быстрее аналогов. При этом потери в точности составили не более 0,5-1 процентов. Это позволит ускорить работу систем видеонаблюдения в режиме реального времени.

11 мая
11 минут
Мария Азарова

Американские ученые показали, что РНК коронавируса SARS-CoV-2 проходит через обратную транскрипцию, встраивается в геном инфицированной клетки и экспрессируется в виде «химерных» транскриптов, сливающихся с вирусными с клеточными последовательностями.

8 мая
37 минут
Александр Березин

Филипп Мандей основал целое направление исследований: он первым установил, что закисление океанов — последствие глобального потепления — угрожает обонянию и умению ориентироваться у морских рыб. Само собой, это создает угрозу их вымирания. Долго оставалось загадкой только одно: как существующие виды рыб перенесли серьезное закисление океана при прошлых изменениях климата. Теперь все проясняется: похоже, Мандей обнаружил эффект, которого никогда не было. Интересно, что вместе с ним его наблюдали еще 179 ученых — и теперь все они оказались в центре чудовищного скандала. Попробуем разобраться в деталях.

Позавчера, 21:55
7 минут
Мария Азарова

Исследователи впервые показали присутствие коронавируса в ткани полового члена спустя как минимум полгода с момента заражения. Судя по всему, распространенная у пациентов с Covid-19 дисфункция эндотелиальных клеток может приводить и к развитию импотенции.

16 апреля
4 минуты
Илья Ведмеденко

Исследователи установили, что обнаруженный в Баренцевом море объект — погибшая советская субмарина типа «Крейсерская». Это одна из самых больших подлодок СССР периода Второй мировой.

23 апреля
11 минут
Василий Парфенов

Действующий глава NASA в рамках общения с прессой ответил на ряд вопросов, касающихся недавних заявлений российских политиков и главы «Роскосмоса» о скором отказе от собственного сегмента МКС. Администратор заверил всех, что агентство находится в хороших отношениях с Россией, а также поделился информацией о согласовании обмена местами для астронавтов и космонавтов в пилотируемых миссиях двух стран.

25 апреля
17 минут
Александр Березин

На этой неделе СМИ выдали новость, от которой можно впасть в шок: «Ранее из России уезжало около 14 тысяч исследователей [в год], теперь — 70 тысяч». Мы внимательно разобрались в ситуации и вынуждены отметить, что ничего подобного не было и нет. В реальности речь вовсе не об ученых и даже не о высококвалифицированных специалистах. Проблемы с учеными в России есть. Но в этом случае речь идет не о них, а о том, что отдельные бывшие комсомольские вожаки, удачно устроившиеся в РАН, перепутали утечку мозгов из России с отъездом из нее гастарбайтеров. Разбираемся, как это у них получилось.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий

".. те, что следовали в таламус — «планировали» будущие движения, другие — те, что присоединялись к стволу мозга — вызывали запланированные действия.." Интересно, при "планировании" будущего движения учитывались опаска или осторожность, с которыми следует сделать движение, плавность и аккуратность или резкость и угловатость будущего движения. Какие-то отделы мозга следят за этими нюансами и включают их в "план", в зависимости от сугубо индивидуальной структуры мозгового вещества. А у некоторых особей не наблюдается некоего предвидения в "плане", от слова вообще. Просто следует произвольное движение, отклик на раздражитель как свидетельство недалёкого ума. Много загадок таит в себе взаиморасположение, взаимопереплетение нейронов.
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: