Alexander Vitkovski (alev_biz) wrote,
Alexander Vitkovski
alev_biz

Category:

Новый тип сигнала между нейронами?

В нейронауках, как одной из самых динамично развивающихся областей знаний, постоянно происходят дополнения и уточнения того, что уже известно.

Новый тип сигнала между нейронами?

Изменению подверглась даже, казалось бы, исследованная вдоль и поперек физиология потенциала действия (или нервного импульса) – фундаментальная часть работы нервной системы. В статье из журнала Science ученые рассказывают о новом, не классифицируемом ранее типе потенциала действия, который присущ дендритам слоя 2 и 3 (L2/3) пирамидных нейронов коры головного мозга человека.



Электрические свойства дендритов фундаментальны для работы мозга. По многочисленным синапсам (межнейронным контактам) на них нервные клетки обмениваются информацией друг с другом в двустороннем порядке. Тем не менее, в основном, их работа изучалась лишь на грызунах, чей мозг все-таки существенно отличается от человеческого.

В ход этого исследования пошли ткани, которые удалили во время операций пациентов с медикаментозно устойчивой эпилепсией. Особенно интересовала ученых работа дендритов (коротких отростков нейронов) и формируемых на них связей с другими нервными клетками. Слоям 2 и 3 коры мозга уделили внимание потому, что именно там находятся большие и ветвистые пирамидные нейроны, имеющие большие «вычислительные мощности» и осуществляющие почти весь основной процесс обработки информации.

Удивительно, но погружение в кору мозга людей позволило обнаружить совершенно иной класс потенциалов действия – опосредованных кальцием потенциалов дендритного действия или dCaAP (чтобы понимать, о чем дальше будет идти речь, советуем прочитать статью о том, что такое потенциал действия).

В отличие от типичных потенциалов действия, генерируемых по механизму «все или ничего», dCaAP проявлялись иначе. Их амплитуда оставалась максимальной для стимулов порогового уровня (минимального необходимого, чтобы вызвать деполяризацию мембраны клетки), но была ниже для более сильных стимулов.

Новый тип сигнала между нейронами?
На изображении показана модель нейрона и участок раздражения дендрита с возбуждающими синапсами двух типов (AMPA и NMDA) и тормозными синапсами (GABA)

Это значит, что dCaAP позволяют отдельным человеческим пирамидным нейронам совершать сложный процесс – классифицировать линейно неразделимые входные данные. То есть реагировать на сигнал и генерировать ответ только в определенных случаях. Подобные вычисления обычно требуют, чтобы задействовались многослойные сети.

Вопрос теперь в том, как именно этот инструмент, заключенный в единственной нервной клетке, воплощает более «высокие» функции. И это, надеются авторы, выяснится в следующих работах.

Текст: Анна Хоружая





Ссылка на источник

Tags: исследования, мозг, нейроновости, нейрофизиология
Subscribe

Posts from This Journal “нейроновости” Tag

Buy for 20 tokens
Максим Савчиц – 5-летний мальчик из г.Лида, который очень нуждается в помощи. После года жизни он полностью потерял слух и с тех пор не произнес ни слова. Несмотря на установленный на одном ушке имплант, он даже спустя 3 года различает звуки только по губам, не понимает речь, и до сих…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments