Медицинская карта
Плохой врач лечит болезнь, хороший - причину болезни.
  • гепатит
  • Недели беременности

    Беременность по неделям

  • Сколько живут с диагнозом рак
  • Как рыбий жир может уменьшить воспаление

Нейроны синхронизируют свои удары, как настенные часы.

2022-08-28 17:41:53

В 17 веке голландский ученый Христиан Гюйгенс повесил двое своих недавно изобретенных маятниковых часов на деревянную балку и заметил, что с течением времени часы выравнивают свой ход. Он сообщил об этом открытии, которое назвал «странной симпатией», в 1665 году. Три с половиной века спустя было обнаружено, что нейроны в мозге синхронизируют свою деятельность аналогичным образом.



Нейроны в мозгу часто синхронизируются в квазиритмической активности, коллективно генерируя « мозговые волны », иногда обнаруживаемые даже снаружи черепа с помощью электроэнцефалографии. Синхронизация в таких ритмах помогает нейронам эффективно обмениваться информацией, что имеет решающее значение для выполнения таких важных функций, как обучение, память, внимание, восприятие и движение. То, как эти ритмы генерируются, поддерживаются и отменяются, чтобы соответствовать постоянно меняющимся потребностям в бесперебойной работе мозга, является областью активных исследований.


В новом исследовании, опубликованном сегодня в Cell Reports , группа нейробиологов под руководством главного исследователя Балаша Хангья, доктора медицины, доктора философии. в Институте экспериментальной медицины в Будапеште, Венгрия, обнаружили, что группа нейронов в головном мозге проявляет ритмическую активность на разных частотах в десинхронизированном состоянии, подобно отдельным часам, но они могут выравнивать свои ритмические частоты для создания синхронизированного ритма мозга при активации. подобно маятниковым часам в эксперименте Гюйгенса.


Чтобы исследовать механизмы синхронизации мозга, команда записала специальные нейроны глубокой структуры мозга, называемой медиальной перегородкой. Эти нейроны образуют «сеть кардиостимуляторов», которая генерирует «тета»-ритм частотой 4–12 Гц в структуре, называемой гиппокампом , отвечающей за кодирование следов эпизодической памяти о событиях, которые мы переживаем. Хорошо известно, что тета-колебания гиппокампа важны для памяти, но точный механизм их генерации изучен недостаточно.


«Чтобы понять, как клетки в медиальной перегородке синхронизируются, нужно записать активность нескольких клеток одновременно. В дополнение к этой многоканальной глубокой записи мозга, параллельная запись активности гиппокампа также необходима для понимания выходного сигнала медиальной перегородки. Это по-прежнему технически сложно, поэтому такие записи могут выполнять только опытные экспериментаторы», — сказал Хангья.


Чтобы решить эту проблему, лаборатория Ханги объединилась с другими группами под руководством профессоров Иштвана Ульберта, Виктора Варги и Сабольча Кали, чтобы исследовать медиальную септальную «сеть водителя ритма» как у крыс, так и у мышей, бодрствующих или находящихся под наркозом. Механизм синхронизации Гюйгенса присутствовал во всех испытанных условиях, и его также можно было воспроизвести с помощью подробной компьютерной модели медиальной перегородки «сети водителей ритма». Авторы предполагают, что синхронизация Гюйгенса может быть общим механизмом синхронизации мозговых цепей у разных видов, включая человека.


«Я думаю, что мы пришли к новой идее о происхождении сетевой синхронизации. Тот факт, что тормозные клетки медиальной перегородки синхронизируют свои частоты при активации локальными возбуждающими входами, ранее был неизвестен», — говорит Барнабас Кочиш, первый автор статьи.


Синхронизирующие механизмы мозга могут выйти из строя при болезни, что приведет к проблемам с памятью и вниманием и даже к серьезным заболеваниям, таким как шизофрения, эпилепсия и болезнь Альцгеймера. Исследователи надеются, что лучшее понимание того, как синхронизируются мозговые сети, может в конечном итоге привести нас к улучшенным методам лечения этих заболеваний.


Оставьте комментарии и отзывы!

Используйте нормальные имена. Ваш комментарий будет опубликован после проверки.

(обязательно)