Każda maszyna posiada panel sterowania do sterowania różnymi funkcjami, w szczególności mechanizmem włączania i wyłączania.

Czy kiedykolwiek zastanawiałeś się, czy nasz mózg też ma taki, w którym można kontrolować jego funkcje?

Cóż, nowe badania sugerują "molekularne pokrętło objętości", które reguluje sygnały elektryczne w mózgu podczas uczenia się, a zwłaszcza w przypadku pamięci.

Może to być główny mechanizm przełączający, który może zmienić zasady gry w przypadku zaburzeń nerwowych.

Badania opublikowane przez Michaela Hoppę i jego zespół sugerują, w jaki sposób regulacja sygnałów elektrycznych może odgrywać ważną rolę. Badanie dotyczyło identyfikacji cząsteczek, które regulowały sygnał.

KONCEPCJA STOJĄCA ZA BADANIAMI

Synapsy to połączenia, w których sygnały elektryczne są przekazywane między komórkami nerwowymi.

Te sygnały elektryczne są przekształcane przez mózg w chemiczne neuroprzekaźniki, które przemieszczają się przez szczeliny synaptyczne. Zespół opisał, w jaki sposób kształty sygnałów elektrycznych wpływają na funkcjonowanie synaps.

Neurony aktywowane podczas neurotransmisji mają różne wzorce.

Te zmiany kształtu i liczby prowadzą do wzmocnienia lub osłabienia synaps (znane również jako plastyczność synaptyczna).

Kiedy komórki mózgowe znajdujące się na obu końcach synapsy stale wymieniają sygnały chemiczne, następuje długotrwałe wzmocnienie (LTP).

LTP wzmacnia sygnalizację między komórkami i synapsami, a także prowadzi do wzmocnienia synaps. LTP jest podstawą uczenia się i zapamiętywania w mózgu w miejscu zwanym hipokampem.

Naukowcy skoncentrowali swoje badania na obszarze hipokampa w mózgu. Stwierdzili, że sygnały przekazywane przez synapsy w tym obszarze są analogiczne.

Zespół odkrył, że sygnały elektryczne lub "skoki" były dostarczane w postaci sygnałów analogowych, a nie cyfrowych.

Odkrycie to utorowało im drogę do lepszego zrozumienia tego mechanizmu. Te analogowe sygnały ułatwiły regulację siły obwodu mózgu.

Znaleziono również cząsteczkę regulującą te sygnały elektryczne. Cząsteczka Kvβ1 poszerzała działanie presynaptyczne.

Cząsteczka ta nie tylko reguluje prąd potasowy, ale także pomaga w kształtowaniu sygnałów elektrycznych.

Kiedy wcześniej przeprowadzili eksperyment, wykluczyli u myszy cząsteczkę Kvβ1. Wkrótce wyniki wykazały odwrotną reakcję, drastyczny wpływ na cykl snu i pamięci myszy.

Potwierdziło to pozytywne działanie cząsteczki w systemie.

Oprócz tego ich badania odkrywają również, w jaki sposób pojedynczy impuls elektryczny może przenosić wiele bitów informacji, co pozwala na większą kontrolę przy sygnałach o niskiej częstotliwości.

Oznacza to, że nasz mózg jest o wiele bardziej wydajny, niż można sobie wyobrazić. Technicznie rzecz biorąc, nasze mózgi wykonują superkomputerowe zadania przy niskim poziomie sygnalizacji elektrycznej.

Ich badania umożliwiły pomiar napięcia i neuroprzekaźnika za pomocą światła, które z kolei mierzyło sygnały elektryczne w miejscach połączeń synaptycznych.

Zmieniło to perspektywę, a także poszerzyło zakres badań w dziedzinie regulatorów molekularnych, które odgrywają istotną rolę w aktywności mózgu.

Odkrycie to otwiera zupełnie nową ścieżkę dla farmaceutyków. Może to doprowadzić do odkrycia nowych sposobów dostarczania leków w przypadku demencji lub choroby Alzheimera.

Regulatory molekularne mogą być kluczem do wykorzystania pełnej pojemności mózgu. Wiele chorób neurologicznych można wyleczyć, jeśli znajdzie się właściwą ścieżkę metabolizmu mózgu.

Jak mówią, nauka nigdy nie wyczerpuje umysłu, to moc, która może zmienić świat. To odkrycie bez wątpienia prowadzi do zupełnie nowego poziomu uczenia się i siły, by się go trzymać.

Aby dowiedzieć się więcej o ich badaniach, sprawdź odnośnik podany poniżej.

Odniesienie :

W Ha Cho, Lauren C. Panzera, Morven Chin, Scott A. Alpizar, Genaro E. Olveda, Robert A. Hill, Michael B. Hoppa. Podjednostka kanału potasowego Kvβ1 służy jako główny punkt kontrolny dla ułatwienia synaptycznego. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2020; 202000790

DOI: 10.1073/pnas.2000790117

Powiązane artykuły
logo-subskrybuj

Zapisz się do naszego newslettera

Ekskluzywne, wysokiej jakości treści na temat skutecznych efektów wizualnych
komunikacja w nauce.

- Ekskluzywny przewodnik
- Wskazówki dotyczące projektowania
- Wiadomości naukowe i trendy
- Samouczki i szablony