Отраслевые новости

Прислать новость

Пролиферирующие нейроны помогают в тонкой дифференциации информации

Хотя факт того, что в некоторых областях головного мозга клетки способны к пролиферации в течение всей жизни, не оспаривается, он остается живой темой для дискуссий.

В настоящее время, международное сотрудничество исследователей сделало большой шаг вперед в понимании того, на что в действительности способны молодые нейроны. Их исследование, опубликованное 10 июля, 2009, в the journal Science, свидетельствует о том, каким образом эти молодые клетки улучшают способность человека управлять информацией из окружающей среды.

"Мы считаем, что новые клетки мозга помогают нам различать воспоминания, которые тесно связаны с пространством," говорит старший автор H. Gage, Ph.D., профессор в the Laboratory for Genetics в Институте Salk и the Vi и John Adler кафедры исследований по вопросам, связанным с возрастом нейродегенеративных заболеваний. Он сотрудничал с Timothy J. Bussey, Ph.D., старшим преподавателем в the Department of Experimental Psychology в университете Кембриджа, Великобритания, и Roger A. Barker, PhD., почетным консультантом в области неврологии в больнице Addenbrookes и лектором в Университете Кембриджа.
Когда появились первые свидетельства того, что в мозге взрослого человека постоянно пролиферируют новые нейроны, один из центральных принципов нейронауки - люди рождаются с полным набором клеток головного мозга на всю жизнь - был вскоре опровергнут. Хотя это была не простая смена парадигмы, десять лет спустя вопрос касается уже не столько того, существует ли нейрогенез, а того, на что способны эти клетки.

"Появление новых нейронов может быть связано с той сложностью, что они не будут должным образом интегрироваться в существующие нейронные цепи", сказал Gage. "Должна существовать гарантированная выгода, перевешивающая потенциальный риск".

Самая активная область нейрогенеза лежит в гиппокампе, небольшом, в виде морского конька, образовании, расположенном в глубине мозга. Он регулирует и распределяет память для хранения в соответствующие секции головного мозга после того, как информация будет в той форме, чтобы ее можно было эффективно воспроизвести. "Каждый день с нами случается множество событий, связанных со временем, эмоциями, намерениями, обонянием и многими другими факторами", сказал Gage. "Вся информация поступает из коры головного мозга в гиппокамп. Там она обрабатывается, прежде чем будет передана обратно в кору для хранения".

Предыдущие исследования в ряде лабораторий, в том числе в лаборатории Gage, показали, что новые нейроны каким-то образом способствуют гиппокамп-зависимым обучению и памяти, но точная функция оставалась неясной.

Зубчатая извилина в гиппокампе является первой релейной станцией для информации, поступающей из коры. В процессе прохождения через гиппокамп, входящие сигналы разделяются и распределяются среди множества клеток. Этот процесс, называемый плановым распределением, как полагают, помогает мозгу отделять от всей информации индивидуальные события, которые являются частью входящих воспоминаний. "С тех пор, как стало известно, что зубчатая извилина является местом нейрогенеза, к нам пришла мысль о том, что появляющиеся новые нейроны могут помогать в процессе планового распределения," говорит Gage.

Эта гипотеза позволила аспирантке Claire Clelland поставить свои эксперименты в лабораториях the La Jolla и Кембриджа, в которых испытывается функция зубчатой извилины решать различные поведенческие задания. В лабораториях использовались две разные на выбор стратегии блокирования нейрогенеза.

В первой серии опытов, мышь должны была узнать локацию пищевого вознаграждения, которая находилась по-другому относительно более ранней локации в восьмирукавном радиальном лабиринте. "Мышь с дифицитом нейрогенеза не имела проблем с нахождением новой локации пищевого вознаграждения, длительность поиска зависела от того, насколько далеко она находилась от первоначального места," говорит Clelland ", но мышь не может различить две локации в том случае, если и то, и другое пищевое вознаграждение находились близко друг относительно друга".

Эксперимент с сенсорным экранированием подтвердил неспособность мышей с дифицитом нейрогенеза различать друг от друга две близконаходящиеся локации, но также показал, что эти мыши не имеют проблем в обработке пространственной информации в целом. "Нейрогенез помогает нам делать тонкие дифференциации и, как представляется, играет весьма специфическую роль в формировании пространственной памяти", говорит Clelland. Добавляет Gage, "Стоит знать что-нибудь о взаимодействии отдельных событий и их сближении между собой в головном мозге, чтобы оценить, насколько важной становится информация".

Но плановое распределение - не единственная роль новых нейронов в мозге взрослого человека: компьютерная модель, имитирующая нейрональные цепи в зубчатой извилине, на основе всей имеющейся биологической информации, предположила наличие дополнительной функции. "К нашему удивлению, выяснилось, что новые нейроны фактически образуют связи между индивидуальными элементами эпизодов, происходящих близко во времени", сказал Gage.

Учитывая это, он и его команда теперь планируют поставить эксперименты, чтобы выяснить, играют ли новые нейроны критичсекую роль в кодировании височных или контекстуальных отношений.
 
Источник: MedForce

Новые материалы

Станьте экспертом компании Abercade
Разработка сайта - Astronim*
Разработка сайта
Astronim*