Исследователи обнаружили генератор шипа путешествия, который, кажется, преодолевает гиппокамп – часть мозга, главным образом, связанного с памятью – и изменяет направление, производя мозговые волны. Сам генератор, однако, не производит электрического сигнала.
«При эпилепсии мы думали, что центр конфискаций зафиксирован и в серьезных случаях, та часть мозга хирургическим путем удалена», сказала Доминик Дуранд, профессор Элмера Линкольна Линдсета в Биоинженерии в Школе Случая Разработки и лидере исследования. «Но если центр или источник, шагов конфискаций – как мы описали – это проблематично».Результаты, в Журнале Нейробиологии, основываются на работе Дуранда, изданной в конце прошлого года, определяя мозговые волны, которые, кажется, распространены через умеренную электрическую область – не известные передачи через синапсы, распространение или соединения промежутка.Скорость волн наиболее тесно соответствует найденным при эпилепсии и в здоровом сне и волнах теты, которые, как думают, помогают сформировать воспоминания.На этом последнем исследовании Дуранд работал со студентами доктора философии Минмин Чжаном, Рэджэтом С. Шивэчарэном, постдокторским исследователем Chia-Чу Чанг и научный сотрудник Луис Э. Гонсалес-Рейес.
Исходный поискРаботая от тех же самых данных, которые показали мозговые волны, команда нашла, что источник также перемещался слишком медленный для синаптической передачи и немного слишком быстро для распространения.«Мы не знаем то, что вызывает распространение», сказал Дуранд.Инженеры оценивают, что размер источника составляет 300 – 500 микрометров в диаметре.
Это, кажется, производит, пронзает все вокруг его периферии, но источник перемещается почти в 100 раз медленнее, чем шипы.«Источник похож на движущийся автомобиль с пульсирующими огнями», сказал Дуранд.Чтобы найти источник волн, команда отследила шипы, размножающиеся через развернутый гиппокамп крысы. Они использовали проникающее множество микроэлектрода 64 электродов, устроенных в сетке на ткани, чтобы сделать запись деятельности.
Задержка между начальным шипом и пиками, зарегистрированными вдоль последовательных электродов в сетке, была измерена в миллисекундах.Вставляя временные стоимости, окружающие зарегистрированных каждым из электродов, исследователи усовершенствовали сетку, чтобы включать в общей сложности 256 пунктов или пиксели.
Используя эти данные, исследователи создали карту isochrone – карта линий, соединяющих местоположения, куда данный шип прибыл в то же время. Взгляд карт что-то как топографические карты, но вместо того, чтобы показать возвышения, линии показывают фронты волны, поскольку они распространяются со временем.Источник каждого распространения волны, как оценивалось, был геометрическим центром электродов, которые сделали запись первого нервного увольнения в максимальную амплитуду.У каждой мозговой волны, казалось, было убивание источников, запуская его или вперед из временного региона к септальному или наоборот.
Команда применила уравнения эффекта Доплера к частоте шипов впереди и позади источника. Как непосредственные наблюдения, результаты сильно указывают, что источники перемещаются гладко через гиппокамп.Когда источник достиг края гиппокампа, он начался в противоположном направлении, которое может объяснить наблюдения другими, что волны, перемещающиеся в противоположные направления, были найдены в той же самой мозговой ткани в то же время.
Рытье глубжеЛаборатория Дуранда пытается понять, как источник, который перемещается без распространения, может переместиться без электричества и произвести электрические шипы.Команда также пытается понять то, что делают эти несинаптические события и относятся ли они к обработке нервной деятельности. Поскольку скорость этих волн близко к скорости сна и волн теты, исследователи размышляют, что они могут быть вовлечены в объединение памяти.
Если явление относится к эпилепсии, оно может обеспечить цель методов лечения. «Мы можем заблокировать шипы, не блокируя источник?» Дуранд спросил.Лаборатория теперь разрабатывает новые нервные методы отображения, чтобы лучше отследить источники и изучить, как они размножают шипы.