Раскрыт механизм того, как мозг контролирует движения - Naked ScienceNaked Science
01.11.2018, 09:15
5 минут
Naked Science
59

Раскрыт механизм того, как мозг контролирует движения

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

120

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.

Вчера, 16:21
7 минут
Полина Гершберг

Исследователи воссоздали карту древнего города при помощи технологии лазерного сканирования.

14 октября
2 минуты
Илья Ведмеденко

Представлен полноразмерный макет истребителя, создаваемого в рамках программы KF-X. В будущем его могут принять на вооружение в Южной Корее и Индонезии.

Сегодня, 14:38
6 минут
Полина Гершберг

Точечная мутация в гене NPSR1 позволяет высыпаться за короткое время без негативных последствий для когнитивной деятельности.

Вчера, 15:38
3 минуты
Никита Шевцов

Биологи обнаружили вирус, который не может самостоятельно заражать клетки. Предполагается, что он пользуется помощью других вирусов.

Сегодня, 13:42
4 минуты
Илья Ведмеденко

Согласно представленным данным, вместо космического аппарата «Космос-2535» на орбите сейчас находятся пять объектов.

Вчера, 19:07
2 минуты
Илья Ведмеденко

Ученые сравнили состояние мозга женщин, имеющих детей, и тех, у кого их никогда не было. Выводы оказались более чем интересны.

Вчера, 15:38
3 минуты
Никита Шевцов

Биологи обнаружили вирус, который не может самостоятельно заражать клетки. Предполагается, что он пользуется помощью других вирусов.

Сегодня, 13:42
4 минуты
Илья Ведмеденко

Согласно представленным данным, вместо космического аппарата «Космос-2535» на орбите сейчас находятся пять объектов.

Вчера, 19:07
2 минуты
Илья Ведмеденко

Ученые сравнили состояние мозга женщин, имеющих детей, и тех, у кого их никогда не было. Выводы оказались более чем интересны.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий
ulogin_facebook_1999378157048767
11 месяц назад
-
0
+
".. 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.