Раскрыт механизм того, как мозг контролирует движения — Naked Science
01.11.2018
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.
11 часов назад
Илья Ведмеденко

По словам космонавта Олега Новицкого, на новом российском модуле «Наука» незапланированно включились двигатели.

Позавчера, 14:06
Мария Азарова

Член Северо-Западной организации Федерации космонавтики России Александр Хохлов рассказал о проблемах, сопровождающих модуль «Наука» на пути к МКС, и объяснил, почему на долгожданную стыковку будет всего одна попытка.

3 часа назад
Мария Азарова

Лечение грызунов с ожирением тимусным стромальным лимфопоэтином привело к значительной потере висцерального жира и снижению веса более чем на 40% всего за четыре недели — без диет или повышенных физических нагрузок.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

25 июля
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

27 июля
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[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?
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: