Vsak stroj ima nadzorno ploščo za nadzor različnih funkcij, zlasti mehanizma za vklop in izklop.

Ste se kdaj vprašali, ali imajo tudi naši možgani eno, s katero bi lahko nadzorovali funkcije možganov?

Nove raziskave kažejo na "molekularno ročico", ki uravnava električne signale v možganih pri učenju in zlasti pri spominu.

To bi lahko bil mehanizem glavnega stikala, ki bi lahko spremenil pravila igre pri nevronskih motnjah.

Raziskava, ki jo je objavil Michael Hoppa s svojo ekipo, kaže, da bi regulacija električnih signalov lahko igrala pomembno vlogo. Študija se je osredotočila na identifikacijo molekul, ki uravnavajo signal.

ZAMISEL, NA KATERI TEMELJI RAZISKAVA

Sinapse so stičišča, kjer se prenašajo električni signali med živčnimi celicami.

Te električne signale možgani pretvorijo v kemične nevrotransmiterje, ki potujejo skozi sinaptične vrzeli. Ekipa je opisala, kako oblike električnih signalov vplivajo na delovanje sinaps.

Nevroni, ki se aktivirajo med nevrotransmisijo, imajo različne vzorce.

Te spremembe oblik in števila povzročajo krepitev ali slabitev sinaps (imenovane tudi sinaptična plastičnost).

Ko si možganske celice na obeh straneh sinapse neprekinjeno izmenjujejo kemične signale, pride do dolgotrajnega potenciranja (LTP).

Ta LTP izboljša signalizacijo med celicami in sinapsami ter okrepi sinapse. Ta LTP je osnova za učenje in spomine v možganih na mestu, imenovanem hipokampus.

Raziskovalci so se osredotočili na območje hipokampusa v možganih. Ugotovili so, da so signali, ki se prenašajo prek sinapse na tem območju, analogni.

Ekipa je odkrila, da so bili električni signali ali "konice" posredovani v obliki analognih in ne digitalnih signalov.

To odkritje jim je utrlo pot do boljšega razumevanja mehanizma. Ti analogni signali so olajšali uravnavanje moči možganskega vezja.

Našli so tudi molekulo, ki uravnava te električne signale. Molekula Kvβ1 je razširila presinaptično delovanje.

Ta molekula ne uravnava le kalijevega toka, temveč pomaga tudi pri oblikovanju električnih signalov.

Ko so predhodno izvedli poskus, so pri miših izključili molekulo Kvβ1. Kmalu so rezultati pokazali nasprotno reakcijo, saj je prišlo do drastičnega vpliva na spanje in spominski cikel miši.

To je potrdilo pozitivno delovanje molekule v sistemu.

Poleg tega so njihove raziskave razkrile tudi, kako lahko en sam električni impulz prenese več bitov informacij, kar omogoča boljši nadzor nad nizkofrekvenčnimi signali.

To pomeni, da so naši možgani veliko bolj učinkoviti, kot si lahko predstavljamo. Tehnično naši možgani opravljajo superračunalniške naloge ob nizki električni signalizaciji.

Njihove raziskave so omogočile merjenje napetosti in nevrotransmiterjev s pomočjo svetlobe, ki je nato merila električne signale na mestih sinaptičnih povezav.

To je spremenilo perspektivo in razširilo področje raziskav na področju molekularnih regulatorjev, ki imajo ključno vlogo pri delovanju možganov.

To odkritje omogoča povsem novo pot za farmacevtske izdelke. To bi lahko privedlo do odkritja novih načinov dostave zdravil v primeru demence ali Alzheimerjeve bolezni.

Molekularni regulatorji so lahko ključ do uporabe celotne zmogljivosti možganov. Številne nevrološke bolezni bi lahko ozdravili, če bi našli pravo pot možganske presnove.

Kot pravijo, da učenje nikoli ne izčrpa uma, saj je to moč, ki lahko spremeni svet. To odkritje nedvomno vodi do povsem nove ravni učenja in moči, da se ga lahko držimo.

Če želite izvedeti več o njihovih raziskavah, si oglejte spodnji sklic.

Referenca :

V Ha Cho, Lauren C. Panzera, Morven Chin, Scott A. Alpizar, Genaro E. Olveda, Robert A. Hill, Michael B. Hoppa. Podenota kalijevega kanala Kvβ1 služi kot glavna kontrolna točka za sinaptično facilitacijo. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2020; 202000790

DOI: 10.1073/pnas.2000790117

Sorodni članki
logotip-odjava

Naročite se na naše novice

Ekskluzivna visokokakovostna vsebina o učinkovitih vizualnih
komuniciranje v znanosti.

- Ekskluzivni vodnik
- Nasveti za oblikovanje
- Znanstvene novice in trendi
- Učni listi in predloge