Jokaisessa koneessa on ohjauspaneeli, jolla ohjataan eri toimintoja, erityisesti päälle- ja poiskytkentämekanismia.

Oletko koskaan miettinyt, olisiko aivoissamme myös sellainen, jossa voisi hallita aivojen toimintoja?

No, uudet tutkimukset viittaavat "äänenvoimakkuuden molekyylinuppi ", joka säätelee aivojen sähköisiä signaaleja oppimisessa ja erityisesti muistissa.

Tämä voisi olla pääkytkinmekanismi, joka voisi muuttaa hermoston häiriöiden tilannetta.

Michael Hoppan ja hänen työryhmänsä julkaisemassa tutkimuksessa ehdotetaan, että sähköisten signaalien säätelyllä voisi olla merkittävä rooli. Tutkimuksessa keskityttiin signaalia säätelevien molekyylien tunnistamiseen.

TUTKIMUKSEN TAUSTALLA OLEVA AJATUS

Synapsit ovat risteyskohtia, joissa sähköiset signaalit välittyvät hermosolujen välillä.

Aivot muuttavat nämä sähköiset signaalit kemiallisiksi välittäjäaineiksi, jotka kulkevat synaptisten aukkojen kautta. Ryhmä kuvasi, miten sähköisten signaalien muodot edistävät synapsien toimintaa.

Neurotransmission aikana aktivoituvilla hermosoluilla on erilaisia kuvioita.

Nämä muodon ja määrän muutokset johtavat synapsien vahvistumiseen tai heikkenemiseen (tunnetaan myös nimellä synaptinen plastisuus ).

Kun synapsien molemmissa päissä olevat aivosolut vaihtavat jatkuvasti kemiallisia signaaleja, syntyy pitkäaikaispotentiaatio (LTP).

Tämä LTP tehostaa solujen ja synapsien välistä signalointia ja johtaa myös synapsien vahvistumiseen. Tämä LTP on oppimisen ja muistojen perusta aivoissa hippokampukseksi kutsutussa paikassa.

Tutkijat keskittyivät tutkimuksessaan aivojen hippokampuksen alueeseen. He havaitsivat, että tällä alueella synapsien kautta välittyvät signaalit olivat analogisia.

Ryhmä havaitsi, että sähköiset signaalit tai "piikit" toimitettiin analogisina signaaleina eikä digitaalisina signaaleina.

Tämä löytö tasoitti tietä mekanismin selkeämpään ymmärtämiseen. Näiden analogisten signaalien ansiosta aivopiirin voimakkuutta oli helpompi säädellä.

Myös näitä sähköisiä signaaleja säätelevä molekyyli löydettiin. Molekyyli Kvβ1 laajensi presynaptista toimintaa.

Tämä molekyyli ei ainoastaan säädä kaliumvirtaa, vaan auttaa myös sähköisten signaalien muotoilussa.

Kun he aiemmin tekivät kokeen, he jättivät hiirten Kvβ1-molekyylin pois. Pian tulokset osoittivat päinvastaista reaktiota, hiirten uni- ja muistisykliin oli voimakas vaikutus.

Tämä vahvisti molekyylin positiivisen vaikutuksen järjestelmässä.

Tämän lisäksi heidän tutkimuksensa paljastaa myös, miten yksittäinen sähköinen impulssi voi kuljettaa usean bitin informaatiota, mikä mahdollistaa paremman hallinnan matalataajuisilla signaaleilla.

Tämä tarkoittaa, että aivomme ovat paljon tehokkaammat kuin voisi kuvitella. Teknisesti aivomme suorittavat supertietokonetehtäviä alhaisella sähköisellä signaloinnilla.

Heidän tutkimuksensa avulla voitiin mitata jännitettä ja välittäjäaineita valon avulla, joka puolestaan mittasi sähköisiä signaaleja synaptisten yhteyksien kohdissa.

Tämä muutti näkökulmaa ja laajensi tutkimusalaa aivojen toimintaan keskeisesti vaikuttavien molekulaaristen säätelijöiden alalla.

Tämä löytö mahdollistaa aivan uuden tien lääkkeille. Tämä voisi johtaa uusien lääkkeiden antamiseen dementian tai Alzheimerin taudin hoitoon.

Molekulaariset säätelijät voivat olla avain koko aivokapasiteetin hyödyntämiseen. Monet neurologiset sairaudet voitaisiin parantaa, jos löydettäisiin oikea aivojen aineenvaihduntareitti.

Kuten sanotaan, oppiminen ei koskaan uuvuta mieltä, se on voima, joka voi muuttaa maailmaa. Tämä löytö johtaa epäilemättä aivan uudelle tasolle oppimisessa ja voimassa pitämisessä.

Jos haluat lisätietoja heidän tutkimuksestaan, tutustu alla olevaan viitteeseen.

Viite :

In Ha Cho, Lauren C. Panzera, Morven Chin, Scott A. Alpizar, Genaro E. Olveda, Robert A. Hill, Michael B. Hoppa. Kaliumkanavan alayksikkö Kvβ1 toimii synaptisen fasilitaation tärkeimpänä hallintapisteenä. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2020; 202000790.

DOI: 10.1073/pnas.2000790117.

Aiheeseen liittyvät artikkelit
logo-tilaus

Tilaa uutiskirjeemme

Eksklusiivista korkealaatuista sisältöä tehokkaasta visuaalisesta
tiedeviestintä.

- Eksklusiivinen opas
- Suunnitteluvinkkejä
- Tieteelliset uutiset ja suuntaukset
- Oppaat ja mallit