Мозъчните вълни създават вътрешна карта на заобикалящата ни среда
Констатациите могат да помогнат на учените да разберат основните причини за неврологични заболявания като Алцхаймер.
В определена част от мозъка невроните, наречени решетъчни клетки, всъщност създават един вид вътрешна карта на външния свят. За да направят това, те се нуждаят от точно синхронизирани електрически трептения от друга част на мозъка, които да служат като нещо като нервен пейсмейкър.
„Тази работа е първата, която демонстрира, че осцилаторната активност има добре дефинирана функция в мозъчните области, които съхраняват спомени“, каза д-р Стефан Лайтгеб, асистент по биология в UCSD, ръководил екипа от изследователи.
Компонентите на мозъка, важни за паметта - хипокампусът и близката енторхинална кора - са сред първите мозъчни области, които се дегенерират при болестта на Алцхаймер, което води до проблеми като загуба на памет и дезориентация. Тези две области на мозъка съдържат три вида неврони, които помагат за създаването на пространствени спомени, както и пространствената информация, необходима за епизодични спомени от житейски опит.
Leutgeb и колеги изследователи измерват електрическата активност на решетъчните клетки при плъхове, които са били подтикнати да изследват площ от четири фута до четири фута.
Тези решетъчни клетки, разположени в енторхиналната кора, създават и задържат вътрешно представяне на външната среда. Това представяне е подобна на мрежа карта, състояща се от повтарящи се равностранни триъгълници, които запълват пространството в шестоъгълен модел. Докато животното се придвижва през външната си среда, определена решетъчна клетка в мозъка му става активна, когато позицията на животното съвпада с някой от съвпадащите върхове в неговата „вътрешна“ карта.
„Нашите открития представляват основен крайъгълен камък в разбирането на обработката на паметта и ще насочат усилията за възстановяване на функцията на паметта, когато клетките в енторхиналната кора са повредени“, каза Лойтгеб.
Изследователите биха спрели трептенето чрез манипулиране на определени клетки на пейсмейкъра в мозъка; те откриха, че това е предизвикало значително влошаване на картите на околната среда на мрежовите клетки. Интересното е, че мозъчните сигнали, които показват точното местоположение, както и сигналът на компаса, не са били нарушени по време на този процес.
„Смята се, че хипокампусът е под контрола на енторхиналната кора, така че имаше предположението, че решетъчните клетки ще имат много голямо въздействие върху клетките на мястото. Изненадани сме от това как се поддържа функцията на клетките на мястото на фона на значително нарушаване на функцията на мрежата клетки “, каза Лойтгеб.
„Този важен резултат показва, че като цяло можете да елиминирате значително количество входяща информация в мозъчна верига, без тази мозъчна верига да загуби по-голямата част от своята функционалност“, добави той. „Изводът на това откритие е, че възстановяването на функцията на паметта не изисква точно да сглобим повредената невронна верига, а можем да си възвърнем функцията, като запазим или възстановим ключови компоненти.“
„Нашите открития са основна стъпка към идентифицирането на тези ключови компоненти в усилието да се запази функцията на паметта при застаряващи индивиди и при пациенти с невродегенеративни заболявания“, каза той.
Изследването е публикувано в броя на списанието от 29 април Наука. Учени от университета в Бостън съобщават за подобни констатации в придружаваща статия от същия брой.
Източник: Калифорнийски университет
