Alexander Vitkovski (alev_biz) wrote,
Alexander Vitkovski
alev_biz

«Двуликий Янус» нейропластичности

Одна их важнейших черт головного мозга – это его пластичность. Как недавно выяснилось, она бывает двух видов. О том, что они из себя представляют и как вместе сосуществуют, рассказали ученые в своей статье в журнале iScience.

«Двуликий Янус» нейропластичности

Нейропластичность предполагает не только образование новых синапсов, но и наоборот – избавление от их излишков. Первая называется пластичностью Геббеса, а вторая – гомеостатической. Соответственно, первая дает нам возможность запоминать и строить ассоциативные связи, а вторая поддерживает гомеостаз, где новые связи не только могут не понадобиться, но даже способны навредить. Речь идет о контроле сердцебиения, дыхании и многих других гомеостатических процессах.



Для того чтобы понять, как эти разные типы пластичности взаимодействуют между собой, исследователи имитировали утрату одного из участков гиппокампа, вводя в него тетродотоксин – яд, блокирующий возникновение нервного импульса.

«Двуликий Янус» нейропластичности
Схема эксперимента

Через сорок восемь часов активность восстановилась только в одном синапсе, который секретировал некоторое количество глутамата в сторону ближайших дендритных шипиков, что удалось зафиксировать благодаря двухфотонной микроскопии.

По мере развития этого процесса команда внимательно следила за тем, что происходит с шипиками, и увидела существенные морфологические изменения. Во-первых, блокирование зоны мозга ядом привело к увеличению размеров шипов на нейронах, соседствующих с поврежденным участком. Это свидетельствует об их попытке уловить хоть какой-нибудь сигнал от «молчащей» части мозга.

Затем ученые активировали отдельные шипики нейронов, выделяющих глутамат, и наблюдали за ними в течение двух часов. Они предполагали, что размер шипиков не будет увеличиваться, так как те уже приобрели свой максимальный объем. Но произошло ровно обратное: все они выросли еще больше, причем, самые маленькие увеличивались быстрее всех.

Наконец, авторы отметили тот же эффект у соседних шипиков, хотя эксперимент касался только одного дендрита.

Иными словами, находящиеся рядом клетки, почувствовав «неладное», также увеличивали свою чувствительность. Это может означать, что гомеостатическая пластичность по сути меняет одну из характерных черт хранения информации.

В совокупности эти результаты показывают, что гомеостатическая пластичность может фактически повысить пластичность Геббеса, которая так необходима нам для запоминания новой информации. Таким образом, две противоположные силы объединяют свои функции, если что-то идет «не так».

Текст: Дарья Тюльганова





Ссылка на источник

Tags: исследования, мозг, нейроновости, нейрофизиология
Subscribe

Posts from This Journal “нейроновости” Tag

  • Как формируются нейронные карты?

    Упорядоченная структура областей мозга определяется не только нейронной связью, но и общим количеством нейронов. Институт Макса Планка провёл…

  • Чтение меняет мозг даже у взрослых

    Учёные из Голландии и Индии обучили неграмотных людей чтению и обнаружили, что в их мозге изменились «глубинные» структуры. Исследование…

  • Как мозг зовёт печень на помощь

    Исследователи из Университета Джонса Хопкинса сообщают, что им удалось установить новый путь, которым мозг «рекрутирует» иммунные клетки…

promo alev_biz 17:23, Пятница Leave a comment
Buy for 20 tokens
На днях наш корреспондент посетила лекцию Георгия Носова (Georgii Nosov), нейробиолога из Университета Мюнстера, который рассказывал о поучительных историях из жизни нейронов и людей, их изучающих. «Главными героями» лекции стали эксперименты, которые сыграли ключевую роль в…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments