Кожна машина має панель управління для керування різними функціями, особливо механізмом вмикання та вимикання.

Ви коли-небудь замислювалися над тим, що наш мозок теж має такий, де можна керувати функціями мозку?

Нові дослідження вказують на "об'ємну молекулярну ручку", яка регулює електричні сигнали в мозку під час навчання і, особливо, пам'яті.

Це може бути той самий механізм головного перемикача, який може змінити правила гри при нейронних розладах.

Дослідження, опубліковане Майклом Хоппа (Michael Hoppa) та його командою, свідчить про те, що регулювання електричних сигналів може відігравати важливу роль. Дослідження полягало в ідентифікації молекул, які регулюють сигнал.

ІДЕЯ, ЩО ЛЕЖИТЬ В ОСНОВІ ДОСЛІДЖЕННЯ

Синапси - це з'єднання, де електричні сигнали передаються між нервовими клітинами.

Ці електричні сигнали перетворюються мозком на хімічні нейромедіатори, які проходять через синаптичні щілини. Команда описала, як форма електричних сигналів впливає на функціонування синапсів.

Нейрони, які активуються під час нейротрансмісії, мають різну структуру.

Ці зміни форм і кількості призводять до посилення або послаблення синапсів (також відомі як синаптична пластичність).

Коли клітини мозку, розташовані на обох кінцях синапсу, безперервно обмінюються хімічними сигналами, відбувається довготривале потенціювання (LTP).

Цей LTP посилює сигналізацію між клітинами і синапсами, а також призводить до зміцнення синапсів. Цей LTP є основою для навчання і пам'яті в мозку в ділянці, яка називається гіпокамп.

Дослідники зосередили свою увагу на області гіпокампу в головному мозку. Вони виявили, що сигнали, які передаються через синапс у цій ділянці, виявилися аналогічними.

Команда виявила, що електричні сигнали, або "шипи", надходили у вигляді аналогових, а не цифрових сигналів.

Це відкриття проклало їм шлях до чіткішого розуміння механізму. Ці аналогові сигнали дозволили легше регулювати силу мозкового ланцюга.

Також було знайдено молекулу, яка регулює ці електричні сигнали. Молекула Kvβ1 розширювала пресинаптичну дію.

Ця молекула не лише регулює калієвий струм, але й допомагає формувати електричні сигнали.

Коли вони раніше проводили експеримент, вони виключили молекулу Kvβ1 у мишей. Незабаром результати показали протилежну реакцію, спостерігався різкий вплив на цикл сну і пам'яті мишей.

Це підтвердило позитивну дію молекули в системі.

Крім того, їхнє дослідження також показує, як один електричний імпульс може передавати багато біт інформації, що дозволяє краще керувати низькочастотними сигналами.

Це означає, що наш мозок набагато ефективніший, ніж можна собі уявити. Технічно наш мозок виконує надскладні обчислювальні завдання при слабкому електричному сигналі.

Їхні дослідження дозволили виміряти напругу і нейромедіатор за допомогою світла, що, в свою чергу, вимірювало електричні сигнали в місцях синаптичних з'єднань.

Це змінило перспективу, а також розширило сферу досліджень у галузі молекулярних регуляторів, які відіграють життєво важливу роль у діяльності мозку.

Це відкриття відкриває абсолютно новий шлях для фармацевтики. Це може призвести до знаходження нових способів доставки ліків при деменції або хворобі Альцгеймера.

Молекулярні регулятори можуть стати ключем до повного використання потенціалу мозку. Багато неврологічних захворювань можна вилікувати, якщо знайти правильний шлях метаболізму мозку.

Як кажуть, навчання ніколи не вичерпує розум, це сила, яка може змінити світ. Це відкриття, без сумніву, веде до абсолютно нового рівня навчання та сили, щоб утримати його.

Щоб дізнатися більше про їхні дослідження, перейдіть за посиланням нижче.

Посилання

Ін Ха Чо, Лорен К. Панзера, Морвен Чін, Скотт А. Альпізар, Дженаро Е. Ольведа, Роберт А. Хілл, Майкл Б. Хоппа. Субодиниця калієвих каналів Kvβ1 слугує основною контрольною точкою для синаптичної фасилітації. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2020; 202000790

DOI: 10.1073/pnas.2000790117

Схожі статті
logo-subscribe

Підпишіться на нашу розсилку

Ексклюзивний високоякісний контент про ефективну візуальну
комунікація в науці.

- Ексклюзивний путівник
- Поради щодо дизайну
- Наукові новини та тенденції
- Підручники та шаблони