Metronóm neuronok: új típusú idegsejt?

Az új tudományos vizsgálatok egyfajta idegsejtet fedeztek fel, amely egyfajta óraként vagy metronómként működne, és szinkronban tartja az agyat.

Ezek az agysejtek, amelyeket metronóm neuronok nevére kereszteltek, alapvető szerepet játszhat az idegi aktivitás koordinálásában.

• Kapcsolódó cikk: "A neuronok típusai: jellemzők és funkciók"

Gammahullámok: a zenekar karmesterei?

Az agyunk olyan, mint egy nagy koncertterem. Számos és összetett kognitív folyamat irányításához és kezeléséhez szükséges, hogy több idegsejtcsoport aktiválódjon, és mint a különböző egy zenei zenekar tagjai harmóniában dolgoznak, hogy olyan folyamatok szimfóniáját hozzanak létre, amelyek lehetővé teszik számunkra, hogy érzékeljük és kölcsönhatásba lépjünk velük. körül.

De a zenekarokhoz hasonlóan az agynak is szüksége lehet karmesterre, hogy minden része aktív és szinkronban legyen. Ebben az értelemben több idegtudós is fenntartja, hogy a gamma ritmusok, hullámok Az agysejtek, amelyek körülbelül 40 ciklus/másodperc gyakorisággal ingadoznak, játszhatnak Ez a funkció.

Úgy tartják, hogy a gammahullámok ezen rezgései egyfajta óraként vagy metronómként működnének amely koordinálja az információ átvitelét az egyik neuroncsoportból a másikba, tehát úgy tűnik, hogy létezik Számos bizonyíték utal arra, hogy a gamma-hullámok szerepe a kognitív feldolgozásban az alapvető.

Az embereken és más állatokon végzett több évtizedes kutatás során a minták számos területén találtak mintákat agyban, amelyek számos kognitív folyamathoz kapcsolódnak, mint például a figyelem vagy a memória munka. Egyes tanulmányok e gamma-oszcilláció zavarait különféle neurológiai betegségekkel is összefüggésbe hozták, beleértve az Alzheimer-kórt és skizofrénia.

Úgy tűnik azonban, hogy nincs abszolút konszenzus. Egyes idegtudósok úgy vélik, hogy a gammahullámok szerepe nem lenne olyan meghatározó, és biztosítják, hogy ezek a ritmusok korrelálhatnak az agyi aktivitással, de nem járulnak hozzá jelentősen azonos.

Metronóm neuronok: egereken végzett vizsgálatok

Annak vizsgálatára, hogy a gammahullámok valóban fontos szerepet játszottak-e az idegi tevékenység koordinálásában, A Brown Egyetem idegtudósai, Moore és Shin egereken kezdték el tanulmányaikat, felfedezve, hogy egy korábban ismeretlen neuroncsoport metronómként fog működni.

Ezek az újonnan felfedezett sejtek ritmikusan tüzeltek gamma-frekvencián (30-55 ciklus másodpercenként), függetlenül attól, hogy mi történt külső környezet, és annak a valószínűsége, hogy egy állat érzékeli a szenzoros ingert, összefüggésbe hozható ezen idegsejtek azon képességével, hogy kezelni tudják a idő.

Moore és Shin kutatásaikat az érintés észlelésével kapcsolatos agyi tevékenység általános kutatásaként kezdte. Ennek érdekében elektródákat ültettek be az egér szomatoszenzoros kéregének egy meghatározott területére, amely az érzékszervekből származó bemenet feldolgozásáért felelős. Ezután mérték az idegi aktivitást, miközben megfigyelték a rágcsálók azon képességét, hogy érzékelik a bajuszukon való finom koppintást.

A kutatók a gamma-oszcillációkra és a úgy döntött, hogy elemzi az agysejtek egy meghatározott csoportját, az úgynevezett gyorsan gyorsuló interneuronokat, mert korábbi tanulmányok azt sugallták, hogy részt vehetnek ezeknek a gyors ritmusoknak a létrehozásában. Az elemzés feltárta, hogy a várakozásoknak megfelelően ezek a sejtek milyen mértékben lőttek a A gamma-frekvenciák megjósolták, hogy az egerek mennyire lesznek képesek észlelni a velük való érintkezést pofaszakáll.

Ám amikor az idegtudósok belemélyedtek a tanulmányba, valami furcsát találtak. És arra számítottak, hogy azok a sejtek, amelyek egy szenzoros inger hatására aktiválódnak, érzékelési pontossággal mutatják a legerősebb kapcsolatokat. A sejteket megvizsgálva azonban ez a kapcsolat meggyengült. Így rájöttek, hogy a sejtek talán nem érzékszerviek, és időmérőként működnek, függetlenül attól, hogy mi történik a környezetben.

Ha az elemzést csak azokkal a sejtekkel ismételtük meg, amelyek nem reagáltak az érzékszervi bemenetre, az észlelési pontossággal való kapcsolat erősebbé vált. Amellett, hogy a külső környezet nem zavarja, a neuronok ezen sajátos részhalmaza a gamma-tartományban rendszeresen növekedett, akár egy metronóm. Ez több, minél ritmikusabbak a sejtek, az állatok annál jobban észlelték a bajuszkopogtatást. A nyitó koncertterem metaforájával folytatva, úgy tűnt, hogy a karmester minél jobban irányítja az időt, annál jobb lesz a zenekar.

• Érdekelheti: "Az agyhullámok típusai: Delta, Theta, Alfa, Béta és Gamma"

az agy órái

Valamikor mindannyian hallottunk a belső óráról vagy a biológiai óráról. És ez az agyunk fiziológiai rendszereken keresztül reagál az idő múlására amelyek lehetővé teszik számunkra, hogy harmóniában éljünk a természet ritmusaival, például a nappal és az éjszaka körforgásával vagy az évszakokkal.

Az emberi agy két „órát” használ. Az első, a belső óránk, amely lehetővé teszi számunkra, hogy érzékeljük az idő múlását, és elengedhetetlen a mindennapi működésünkhöz. Ezzel az órával például mérhetjük a két tevékenység között eltelt időt, megtudhatjuk, mennyi időt töltöttünk el egy feladat elvégzésével, pl. vezetni vagy tanulni, mert különben ez a fajta házimunka a végtelenségig folytatódna anélkül, hogy fogalmunk lenne az eltelt időről. múlt.

A második óra nem csak, hogy párhuzamosan működhetett az elsővel, de akár versenyezhetett is vele. Ez az agyrendszer az első óra belsejében lenne elhelyezve, és az agykéreggel együttműködve integrálná az időbeli információkat. Ez a mechanizmus például azokban a pillanatokban valósulna meg, amikor testünk az idő elteltére figyel.

Az az érzés, hogy tudatában vagyunk az eltelt időnek, éppolyan szükséges, mint az emlékezet fenntartására, amit a folyamat során tettünk. És itt jön képbe egy olyan agyi struktúra, mint az agy. hippokampusz, amely olyan folyamatokért felelős, mint a gátlás, a hosszú távú memória vagy a tér, valamint alapvető szerepet játszik az idő múlására való emlékezésben a legújabb tudományos tanulmányok szerint.

A jövőben elengedhetetlen lesz az új kezelések kifejlesztése, valamint ezen agyi struktúrák és belső óráink közötti kapcsolat vizsgálata a neurodegeneratív betegségekkel. mint az Alzheimer-kór és más típusú demencia, valamint mentális zavarok és agyi betegségek, amelyekben az idő és a tér fogalmának degenerációs folyamatai vesznek részt. testi.

Bibliográfiai hivatkozások:

• Brown Egyetem (2019). Az idegtudósok olyan neurontípust fedeztek fel, amely az agy metronómjaként működik. ScienceDaily. Elérhető: https://www.sciencedaily.com/releases/2019/07/190718112415.htm.