Každý stroj má ovládací panel pro ovládání různých funkcí, zejména mechanismu zapínání a vypínání.

Přemýšleli jste někdy o tom, že by náš mozek měl také takovou funkci, kterou bychom mohli ovládat?

No, nový výzkum naznačuje, "objem molekulární knoflík ", který reguluje elektrické signály v mozku v učení a zejména s pamětí.

To by mohl být hlavní spínací mechanismus, který by mohl změnit pravidla hry pro nervové poruchy.

Výzkum publikovaný Michaelem Hoppou a jeho týmem naznačuje, jak by regulace elektrických signálů mohla hrát významnou roli. Studie se točila kolem identifikace molekul, které signál regulují.

MYŠLENKA VÝZKUMU

Synapse jsou místa, kde se přenášejí elektrické signály mezi nervovými buňkami.

Tyto elektrické signály jsou v mozku přeměněny na chemické neurotransmitery, které se šíří synaptickými mezerami. Tým popsal, jak tvary elektrických signálů prospívají fungování synapsí.

Neurony, které jsou aktivovány během neurotransmise, mají různé vzorce.

Tyto změny tvarů a počtu vedou k posílení nebo oslabení synapsí (známé také jako synaptická plasticita ).

Když si mozkové buňky na obou koncích synapse nepřetržitě vyměňují chemické signály, dochází k dlouhodobé potenciaci (LTP).

Tato LTP zlepšuje signalizaci mezi buňkami a synapsemi a také vede k posílení synapsí. Tato LTP je základem učení a vzpomínek v mozku v místě zvaném hipokampus.

Vědci se ve své studii zaměřili na oblast hipokampu v mozku. Zjistili, že signály přenášené přes synapse v této oblasti jsou analogické.

Tým zjistil, že elektrické signály nebo "hroty" jsou dodávány ve formě analogových signálů, nikoliv digitálních signálů.

Tento objev jim otevřel cestu k jasnějšímu pochopení mechanismu. Tyto analogové signály usnadnily regulaci síly mozkového obvodu.

Byla také nalezena molekula regulující tyto elektrické signály. Molekula Kvβ1 rozšiřovala presynaptické působení.

Tato molekula nejen reguluje draslíkový proud, ale také pomáhá při formování elektrických signálů.

Při předchozím pokusu vyloučili u myší molekulu Kvβ1. Záhy výsledky ukázaly opačnou reakci, došlo k drastickému ovlivnění spánku a paměťového cyklu myší.

To potvrdilo pozitivní působení molekuly v systému.

Kromě toho jejich výzkum odhalil, jak může jediný elektrický impuls přenášet více bitů informace, což umožňuje lepší kontrolu nad nízkofrekvenčními signály.

To znamená, že náš mozek je mnohem výkonnější, než si dokážeme představit. Technicky náš mozek provádí superpočítačové úlohy při nízké elektrické signalizaci.

Jejich výzkum umožnil měření napětí a neurotransmiterů pomocí světla, které následně měřilo elektrické signály v místech synaptických spojení.

Tím se změnila perspektiva a rozšířil se záběr výzkumu v oblasti molekulárních regulátorů, které hrají zásadní roli v mozkové činnosti.

Tento objev umožňuje zcela novou cestu pro farmaceutické výrobky. To by mohlo vést k objevům nových způsobů podávání léků v případě demence nebo Alzheimerovy choroby.

Molekulární regulátory by mohly být klíčem k využití kompletní kapacity mozku. Mnoho neurologických onemocnění by mohlo být vyléčeno, pokud se najde správná cesta mozkového metabolismu.

Jak se říká, učení nikdy nevyčerpá mysl, je to síla, která může změnit svět. Tento objev bezpochyby vede k úplně nové úrovni učení a síle udržet si ji.

Chcete-li se dozvědět více o jejich výzkumu , podívejte se na níže uvedený odkaz.

Odkaz :

In Ha Cho, Lauren C. Panzera, Morven Chin, Scott A. Alpizar, Genaro E. Olveda, Robert A. Hill, Michael B. Hoppa. Podjednotka draslíkového kanálu Kvβ1 slouží jako hlavní kontrolní bod synaptické facilitace. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2020; 202000790

DOI: 10.1073/pnas.2000790117

Související články
logo-odběr

Přihlaste se k odběru našeho newsletteru

Exkluzivní vysoce kvalitní obsah o efektivním vizuálním
komunikace ve vědě.

- Exkluzivní průvodce
- Tipy pro návrh
- Vědecké novinky a trendy
- Výukové programy a šablony