Katrai mašīnai ir vadības panelis dažādu funkciju, jo īpaši ieslēgšanas un izslēgšanas mehānisma, kontrolei.

Vai kādreiz esat aizdomājušies, ka arī mūsu smadzenēm ir tāda funkcija, ar kuru varētu kontrolēt smadzeņu funkcijas?

Nu, jauni pētījumi liecina, ka "tilpums molekulāro pogu ", kas regulē elektrisko signālu smadzenēs mācīšanās un jo īpaši ar atmiņu.

Tas varētu būt galvenais slēdža mehānisms, kas varētu mainīt spēles nervu sistēmas traucējumu gadījumā.

Maikla Hoppa un viņa komandas publicētajā pētījumā norādīts, ka liela nozīme varētu būt elektrisko signālu regulēšanai. Pētījums bija vērsts uz signālu regulējošo molekulu identificēšanu.

PĒTĪJUMA KONCEPCIJA

Sinapses ir savienojumi, kuros notiek elektrisko signālu pārraide starp nervu šūnām.

Šos elektriskos signālus smadzenes pārvērš ķīmiskos neiromediatoros, kas ceļo pa sinaptiskām spraugām. Komanda aprakstīja, kā elektrisko signālu formas labvēlīgi ietekmē sinapses darbību.

Neironiem, kas tiek aktivizēti neirotransmisijas laikā, ir dažādi modeļi.

Šīs formas un skaita izmaiņas izraisa sinapses pastiprināšanos vai pavājināšanos (ko dēvē arī par sinaptisko plastiskumu ).

Kad smadzeņu šūnas, kas atrodas abos sinapses galos, nepārtraukti apmainās ar ķīmiskiem signāliem, notiek ilgstoša potencēšana (LTP).

Šī LTP uzlabo signālu apmaiņu starp šūnām un sinapsēm, kā arī stiprina sinapses. Šī LTP ir pamatā mācīšanās un atmiņu veidošanai smadzenēs vietā, ko sauc par hipokampu.

Pētnieki koncentrējās uz hipokampa zonu smadzenēs. Viņi atklāja, ka šajā apgabalā sinapsēs pārraidītie signāli ir analogi.

Komanda atklāja, ka elektriskie signāli jeb "smailes" tika raidīti analogo, nevis digitālo signālu veidā.

Šis atklājums pavēra ceļu uz skaidrāku izpratni par mehānismu. Šie analogie signāli ļāva vieglāk regulēt smadzeņu ķēdes spēku.

Tika atrasta arī molekula, kas regulē šos elektriskos signālus. Kvβ1 molekula paplašināja presinaptisko darbību.

Šī molekula ne tikai regulē kālija strāvu, bet arī palīdz veidot elektriskos signālus.

Iepriekš, veicot eksperimentu, viņi izslēdza Kvβ1 molekulu pelēm. Drīz vien rezultāti parādīja pretēju reakciju, tika krasi ietekmēts peļu miega un atmiņas cikls.

Tas apstiprināja molekulas pozitīvo darbību sistēmā.

Papildus tam viņu pētījumi atklāj arī to, kā viens elektriskais impulss var pārnest vairāku bitu informāciju, kas ļauj labāk kontrolēt zemas frekvences signālus.

Tas nozīmē, ka mūsu smadzenes ir daudz efektīvākas, nekā var iedomāties. Tehniski mūsu smadzenes veic super skaitļošanas uzdevumus pie zemas elektriskās signalizācijas.

Viņu pētījumi ļāva izmērīt spriegumu un neirotransmiteru, izmantojot gaismu, kas savukārt mērīja elektriskos signālus sinaptisko savienojumu vietās.

Tas mainīja perspektīvu, kā arī paplašināja pētījumu loku molekulāro regulatoru jomā, kam ir būtiska nozīme smadzeņu darbībā.

Šis atklājums paver pavisam jaunu ceļu farmaceitisko līdzekļu izstrādei. Tas varētu palīdzēt atklāt jaunas zāļu piegādes demences vai Alcheimera slimības gadījumā.

Molekulārie regulatori varētu būt atslēga, lai izmantotu visu smadzeņu spēju. Daudzas neiroloģiskas slimības varētu izārstēt, ja tiktu atrasts pareizais smadzeņu metabolisma ceļš.

Kā saka, mācīšanās nekad neizsmeļ prātu, tas ir spēks, kas var mainīt pasauli. Šis atklājums, bez šaubām, noved pie pavisam jauna līmeņa mācīšanās un spēka to noturēt.

Lai uzzinātu vairāk par viņu pētījumiem, skatiet tālāk sniegto atsauci.

Atsauce :

In Ha Cho, Lauren C. Panzera, Morven Chin, Scott A. Alpizar, Genaro E. Olveda, Robert A. Hill, Michael B. Hoppa. Kālija kanālu apakšvienība Kvβ1 kalpo kā galvenais sinaptiskās veicināšanas kontroles punkts. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2020; 202000790.

DOI: 10.1073/pnas.2000790117

Saistītie raksti
logotipa abonements

Abonēt mūsu biļetenu

Ekskluzīvs augstas kvalitātes saturs par efektīvu vizuālo
komunikācija zinātnē.

- Ekskluzīvs ceļvedis
- Dizaina padomi
- Zinātnes jaunumi un tendences
- Mācību pamācības un veidnes