Fiecare mașină are un panou de control pentru a controla diverse funcții, în special mecanismul de pornire și oprire.

V-ați întrebat vreodată dacă și creierul nostru ar avea unul în care să poată fi controlate funcțiile creierului?

Ei bine, noile cercetări sugerează un "buton molecular de volum" care reglează semnalele electrice din creier în procesul de învățare și, în special, în cazul memoriei.

Acesta ar putea fi mecanismul de comutare principală care ar putea schimba regulile jocului pentru tulburările neuronale.

Cercetările publicate de Michael Hoppa și echipa sa sugerează că reglarea semnalelor electrice ar putea juca un rol important. Studiul a gravitat în jurul identificării moleculelor care reglează semnalul.

NOȚIUNEA DIN SPATELE CERCETĂRII

Sinapsele sunt joncțiunea prin care se transmit semnalele electrice între celulele nervoase.

Aceste semnale electrice sunt transformate de creier în neurotransmițători chimici care călătoresc prin spațiile sinaptice. Echipa a descris modul în care formele semnalelor electrice beneficiază de funcționarea sinapselor.

Neuronii care sunt activați în timpul neurotransmisiei au modele diferite.

Aceste modificări de formă și număr duc la întărirea sau slăbirea sinapselor (cunoscută și sub numele de plasticitate sinaptică ).

Atunci când celulele cerebrale aflate la ambele capete ale sinapsei schimbă continuu semnale chimice, apare potențarea pe termen lung (LTP).

Această LTP îmbunătățește semnalizarea dintre celule și sinapse și duce, de asemenea, la întărirea sinapselor. Această LTP stă la baza învățării și a amintirilor din creier, într-un loc numit hipocampus.

Cercetătorii și-au concentrat studiul asupra zonei hipocampusului din creier. Ei au descoperit că semnalele transmise prin sinapse în această zonă s-au dovedit a fi analoge.

Echipa a descoperit că semnalele electrice sau "vârfurile" erau transmise sub formă de semnale analogice și nu de semnale digitale.

Această descoperire le-a deschis calea către o înțelegere mai clară a mecanismului. Aceste semnale analogice au facilitat reglarea puterii circuitului cerebral.

De asemenea, a fost descoperită molecula care reglează aceste semnale electrice. Molecula Kvβ1 a lărgit acțiunea presinaptică.

Această moleculă nu numai că reglează curentul de potasiu, dar ajută și la modelarea semnalelor electrice.

Când au efectuat anterior experimentul, au exclus molecula Kvβ1 de la șoareci. Curând, rezultatele au arătat o reacție opusă, a existat un impact drastic asupra ciclului de somn și de memorie al șoarecilor.

Acest lucru a confirmat acțiunea pozitivă desfășurată de moleculă în sistem.

În afară de aceasta, cercetările lor descoperă, de asemenea, modul în care un singur impuls electric poate transporta mai mulți biți de informație, ceea ce permite un control mai mare asupra semnalelor de joasă frecvență.

Acest lucru înseamnă că creierul nostru este mult mai eficient decât ne putem imagina. Din punct de vedere tehnic, creierul nostru îndeplinește sarcini supercomputerești la un nivel scăzut de semnalizare electrică.

Cercetările lor au permis măsurarea tensiunii și a neurotransmițătorului cu ajutorul luminii care, la rândul său, a măsurat semnalele electrice în locurile de conectare sinaptică.

Acest lucru a schimbat perspectiva, precum și a lărgit domeniul de cercetare în domeniul regulatorilor moleculari care joacă un rol vital în activitatea creierului.

Această descoperire deschide o cale complet nouă pentru produsele farmaceutice. Aceasta ar putea duce la descoperirea unor noi metode de administrare a medicamentelor în cazul demenței sau al bolii Alzheimer.

Reglatorii moleculari ar putea fi cheia utilizării întregii capacități a creierului. Multe boli neurologice ar putea fi vindecate dacă se găsește calea corectă de metabolizare a creierului.

Așa cum se spune că învățarea nu epuizează niciodată mintea, este o putere care poate schimba lumea. Această descoperire duce, fără îndoială, la un nou nivel de învățare și la puterea de a o păstra.

Pentru a afla mai multe despre cercetările lor , consultați referința dată mai jos.

Referință :

In Ha Cho, Lauren C. Panzera, Morven Chin, Scott A. Alpizar, Genaro E. Olveda, Robert A. Hill, Michael B. Hoppa. Subunitatea canalului de potasiu Kvβ1 servește ca un punct de control major pentru facilitarea sinaptică. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2020; 202000790

DOI: 10.1073/pnas.2000790117

Articole conexe
logo-abonare

Abonează-te la newsletter-ul nostru

Conținut exclusiv de înaltă calitate despre vizuale eficiente
comunicarea în domeniul științei.

- Ghid exclusiv
- Sfaturi de design
- Știri și tendințe științifice
- Tutoriale și șabloane