Znanstveniki odkrivajo nevrone, ki delujejo kot "merilnik hitrosti v možganih"

Potem ko so dokazali, da imajo možgani "notranji GPS", je skupina znanstvenikov z Norveške ugotovila, da ima tudi "merilnik hitrosti". V novi raziskavi, objavljeni v sredo v reviji Nature, raziskovalci razkrivajo, da imajo možgani miši skupino nevronov, ki so odgovorni za hitrost obdelave. Ko miši hitreje tečejo, se ta skupina živčnih celic sproži z večjo hitrostjo.

Voditelja avtorja študije, Edvard Moser in May-Britt Moser, sta že leta 2005 opozorila na obstoj "lokalizacijskih celic", ki tvorijo pozicionirni sistem v možganih in človeku omogočajo orientacijo v vesolju. Odkritje teh celic, opisano kot nekakšen "notranji GPS", je paru znanstvenikov prisodilo Nobelovo nagrado za medicino leta 2011. V novi študiji opisujejo odkritje "hitrostnih celic", ki delujejo izključno na kodiranje informacij o hitrost. Hitrostne celice ustrezajo približno 15% nevronov v medialni entorhinalni skorji - območju možganov - in obdelujejo hitrost neodvisno, torej se sprožijo le z večjo hitrostjo, kadar se hitrost živali spremeni brez korelacije. smer dirke.

Edvard Moser pravi, da hitrostne celice zagotavljajo element, ki je manjkal za popolno razumevanje lokalizacijskih celic. Po njegovih besedah ​​so možganske funkcije lokacije v vesolju dinamične in jih ni mogoče razložiti le s prostorskimi dimenzijami. Da bi se možniki usmerili v vesolje, morajo možgani - tako kot vsaka GPS naprava - poznati ne le lokacijski zemljevid in položaj predmeta, temveč tudi njegovo hitrost glede na znano izhodišče. Nova ugotovitev doda lokacijsko celico.

"Zemljevid, ki ga (v možganih) ustvarijo lokacijske celice, je dinamičen v smislu, da se izbor aktivnih lokacijskih celic spreminja glede na naša gibanja v prostoru. Ko se premikamo, se aktivnost tega zemljevida spremeni na način, ki se odraža neposredno našo lokacijo v okolju.

Da bi se to zgodilo, lokalizacijske celice potrebujejo takojšnje informacije o naši hitrosti, tako da lahko premiki v možganski karti neposredno odražajo gibanja v zunanjem okolju, "je dejal Moser. Čeprav je ločen od lokalizacijskih celic, Moser pravi, da bodo med njimi zelo tesno sodelovali. "Lokacijske celice bodo verjetno glavni prejemniki informacij, ki jih zagotavljajo hitrostne celice, " je dejal.

Po Moserjevih besedah ​​nevroni za pozicioniranje in hitrost lahko pomagajo razumeti, kako se zavest oblikuje v možganih. "Študija lokalizacijskih in hitrostnih celic nam pove o delovanju skorje. Zagotavljajo pomemben vpogled v temeljne računske kode skorje. Ker je korteksa temeljna za tisto, čemur pravimo zavest, nam lahko pomaga poglobitev znanja o njej. pridobiti popolno razumevanje, kako delujejo vse kortikalne regije skupaj - kar nam bo pomagalo razumeti oblikovanje zavesti, "je dejal znanstvenik.

Naslednji korak za raziskovanje Moserjevega para je po mnenju znanstvenika raziskovanje, kako različne vrste celic sistema za pozicioniranje delujejo skupaj. "Želimo vedeti, kako poteka interakcija med celicami lokacije in hitrosti ter kako nam vse vrste celic na tem področju možganov omogočajo zaznavanje naše trenutne lokacije. Prav tako bi rad ugotovil, kako se ta dinamična pozicionirana karta bere s preostankom možgane in kako se to branje prevede v dejanje, «je dejal Moser.

Za izvedbo raziskave so znanstveniki vsadili elektrode na miši, ki so sposobne zabeležiti aktivnost tisočev nevronov v entorhinalni skorji. Živali so bile nato ujete na tekočem traku. Ko se je naprava premaknila, smo morali miši teči z različnimi hitrostmi, programiranimi v računalnik. Kot rezultat, so ugotovili precejšnje razmerje med nihanjem hitrosti in aktivnostjo skupine nevronov, ki so bili krščeni kot hitrostne celice.

Avtor Fábio de Castro - Sao Paulo

V povzetku.