Paměť vylepšena konkurencí mezi mozkovými buňkami
Zjištění zveřejněná v roce 2006 Neuronpomůže při hledání příčin neurologických poruch, jako je Alzheimerova choroba, autismus a schizofrenie.
"Velká část našeho chápání zapojení mozku pochází ze studia našich smyslových a motorických systémů, ale mnohem méně je pochopeno o mechanismech, které organizují nervové obvody zapojené do vyšších mozkových funkcí, jako je učení a paměť," uvedl vedoucí autor Hisashi Umemori, MD , Ph.D.
Mozkové buňky rostou a prodlužují se podél cest, které spojují různé části mozku, řekl Umemori. Jak se mozek vyvíjí, tato spojení se dolaďují a stávají se efektivnějšími. Problémy s tímto vylepšovacím procesem mohou být zodpovědné za některé neurologické poruchy.
"Chtěli jsme vědět, jak se mozkové okruhy během vývoje mozku zefektivňují," řekl Umemori. "Rozhodne se mozek udržovat dobré spojení a zbavit se špatných? A pokud ano, jak?"
K prozkoumání toho, jak neurální aktivita organizuje paměťové obvody, vědci použili myši, které byly geneticky modifikovány tak, aby bylo možné záměrně vypnout zájmové neurony.
Vědci studovali souvislost mezi hipokampem, který je zásadní pro učení a paměť, a mozkovou kůrou, která je klíčová pro vnímání a uvědomění, a dalšími kognitivními funkcemi. Deaktivovali asi 40 procent neuronů ve spojení a během několika dní sledovali, jak mozek eliminuje neaktivní nervová spojení a ponechává si pouze aktivní.
Následující část experimentu ukázala, že pokud byly deaktivovány všechny neurony, jejich spojení nebyla odstraněna.
"To nám říká, že mozek má mezi skupinou neuronů způsob, jak zjistit, která spojení jsou lepší než ostatní," řekl Umemori. "Neurony si navzájem konkurují." Takže když jsou všichni stejně špatní, nikdo nemůže být vyloučen. “
Vědci také zkoumali část hipokampu zvanou dentate gyrus, která je pouze jednou ze dvou oblastí mozku, která po celý život generuje nové neurony. Zde našli druhý odlišný typ kompetice: novorozené buňky soutěžily se zralými buňkami, spíše než mezi zralými buňkami.
Když vědci zablokovali schopnost zubatého gyrusu vytvářet nové buňky, eliminace se zastavila a mozek udržel existující buňky, i když byly deaktivovány.
Zpráva z toho je, že efektivní učení a paměť nastanou, když mozek eliminuje špatná spojení, vysvětluje Umemori.
Dodal: „Čím lépe pochopíme, jak tyto mechanismy fungují, tím lépe budeme schopni pochopit, co se děje, když nefungují.“
Zdroj: University of Michigan
