Ученые наносят на карту незабываемые мелодии в мозгу крысы, узнают о том, как мозг помнит повседневные сенсации

«Мы читаем воспоминания в мозгу», сказал Энтони Зэдор, Доктор медицины, доктор философии, преподаватель в Холодной Весенней Лаборатории Гавани, Нью-Йорк и ведущий автор исследования, опубликованного по своей природе. Работа финансировалась Национальными Институтами Здоровья и во главе с Цяоцзе Сюном, доктором философии, бывшим постдокторским исследователем в лаборатории доктора Зэдора.

«Поскольку ученые десятилетий пытались нанести на карту воспоминания в мозгу», сказал Джеймс Гнэдт, доктор философии, директор программы в Национальном Институте Неврологических расстройств и Удара (NINDS), одного из институтов NIH, которые финансировали исследование. «Это исследование показывает, что ученые могут начать точно определять точные синапсы, где определенная форма воспоминаний и изучение происходят».Коммуникационные пункты или синапсы, которые изучила лаборатория доктора Зэдора, были в striatum, центр интеграции определил местонахождение глубоко в мозгу, который, как известно, играет важную роль в координировании перевода мыслей и сенсаций в действия.

Проблемы с функцией striatal связаны с определенными неврологическими расстройствами, такими как болезнь Хантингтона, при которой затронутые люди сильно ослабили профессиональное изучение.«Понимание от этой работы над центральной синаптической пластичностью помогает нам понять, как слуховое изучение может вызываться и сохраняться с потенциальными последствиями для даже очень сложных навыков как изучение языка», сказал Кристофер Платт, доктор философии, директор программы в Национальном Институте Глухоты и Других Коммуникационных Расстройств (NIDCD), другом институте NIH, который финансировал исследование.Слушание начинается с волосковых клеток в ухе, которые преобразовывают звуки в сигналы нервной клетки, посланные в мозг, где они обработаны слуховой корой.

У большинства корковых регионов, включая слуховую кору, есть нейроны, которые посылают сигналам вниз длинные тонкие аксоны, чтобы установить синаптические связи на нейронах в striatum. striatum – часть многократной схемы реле, которая обрабатывает информацию от многократных областей коры головного мозга и возвращает ее назад к коре. Эта схема очень важна в профессиональном изучении.

Петр Цнэменский, доктор философии, бывший аспирант в лаборатории доктора Зэдора, ранее продемонстрировал, что нейроны в слуховой коре, которые кодируют для определенных частот звука, посылают сигналы в striatal нейроны, которые в свою очередь стимулируют поведенческие решения во время исполнения слуховой задачи дискриминации. Некоторые striatal клетки были настроены на высокочастотные звуки и других к низкочастотным тонам.В текущем исследовании команда доктора Зэдора нашла, что учебные крысы, чтобы изучить направленные движения в ответ на низкую частоту кажутся увеличенными сила синаптических связей между слуховой корой и striatum.

Чтобы изучить эти сигналы, ученые сделали запись электрических ответов в striatum к тонам высокочастотной и низкой частоты. Записи были сделаны у крысы, имеет в запасе striatum, который ответственен за правые движения. Некоторые синапсы, как находили, ответили на высокочастотные тоны и низкочастотные тоны других, давая ученым tonotopic карту левого striatum каждой крысы.

Ученые также ввели слуховые клетки коры со светочувствительными молекулами, которые позволили им непосредственно стимулировать аксоны от слуховой коры в ответ на вспышки света, а не звука.Тогда ученые дрессировали крыс. Они помещают крыс перед тремя дверями. В первом наборе экспериментов они обучили крыс находить еду за дверью правой стороны в ответ на низкочастотные тоны и за дверью левой стороны в ответ на высокочастотные звуки.

В течение четырех учебных семинаров существенно улучшилась работа. В результате изучения отношений между определенными звуками и продовольственным местоположением, они смогли найти еду быстрее после каждой сессии.

Перед каждым учебным семинаром команда доктора Зэдора сделала запись синаптическим образом произведенных электрических сигналов в левом striatum в ответ на стимулирование аксонов от слуховой коры с лазерными вспышками. Они нашли, что, поскольку крысы выступили лучше, синапсы в левых striatum, которые настроены на низкочастотные тоны и лидерство к правому движению, прогрессивно становились более сильными. Напротив, сила высокочастотных синапсов не изменилась.

Обучение крысы, чтобы ответить на визуальные сигналы также не имели никакого эффекта на синаптическую силу, подтверждая изменения, происходило строго из-за слушания низкочастотных тонов и не других сенсаций.«Мы буквально наблюдали, что синапсы послушали и учились отвечать на очень определенные звуки в течение обучения», сказал доктор Зэдор.Ученые тогда нанесли на карту синапсы, анализируя части левого striatum от обученных крыс и затем вызывая аксональную деятельность в различных частях частей со вспышками света.

Они нашли, что учебные крысы, чтобы связать низкочастотные тоны с едой за правильной дверью усилили коммуникацию в синапсах около внутренней границы striatum, и эффекты уменьшились как записи, перемещенные к наружной поверхности striatum.Затем ученые полностью изменили обучение и щелкнули картой.

Они учили крыс находить еду за дверью правой стороны для высокочастотных тонов. В этом случае синапсы к внешней границе левых striatum, которые отзывчивы к высоким частотам и превращению к праву, были усилены обучением.

Результаты демонстрируют, что у схем для изучения есть специфика для точных условий задачи.Эти исследования предполагают, что отборное укрепление определенных связей между корой и striatum обеспечивает общий механизм того, как сенсорные представления ведут выбор моторных ответов.

«Это исследование – яркий пример того, как мозг может повернуть чувства – достопримечательности, звуки, запахи – в значение», сказал доктор Зэдор.


10 комментариев к “Ученые наносят на карту незабываемые мелодии в мозгу крысы, узнают о том, как мозг помнит повседневные сенсации”

  1. Артём Григориевич

    чучело кречетов это ты. я тоже спросил первый вопрос мой был разве в реанимации кормят ? да я думал витаминами всякими. но нет оказываются они там едят нормальную еду но в больнице их не кормят..

Оставьте комментарий