Пам’ять покращується завдяки конкуренції серед клітин мозку
Висновки, опубліковані в Нейрон, допоможе знайти причини таких неврологічних розладів, як хвороба Альцгеймера, аутизм та шизофренія.
"Більша частина нашого розуміння проводки мозку походить від вивчення наших сенсорних та рухових систем, але набагато менше розуміється про механізми, що організують нейронні ланцюги, що беруть участь у вищих функціях мозку, таких як навчання та пам'ять", - сказав старший автор Хісасі Умеморі, доктор медичних наук , К.е.н.
Клітини мозку ростуть і поширюються вздовж шляхів, щоб зв'язати різні частини мозку, сказав Умеморі. У міру розвитку мозку ці зв’язки вдосконалюються і стають більш ефективними. Проблеми з цим процесом вдосконалення можуть бути причиною деяких неврологічних розладів.
"Ми хотіли знати, як мозкові ланцюги стають ефективнішими під час розвитку мозку", - сказав Умеморі. "Чи вирішує мозок підтримувати хороші зв’язки та позбуватися поганих, і якщо так, то як?"
Щоб дослідити, як нервова діяльність організовує схеми пам'яті, дослідники використовували мишей, які були генетично модифіковані, щоб цілеспрямовано відключати нейрони.
Вчені вивчали зв’язок між гіпокампом, який має вирішальне значення для навчання та пам’яті, та корою головного мозку, яка є ключовою для сприйняття та усвідомлення, а також іншими когнітивними функціями. Вони деактивували близько 40 відсотків нейронів у зв’язку і протягом декількох днів спостерігали, як мозок усуває неактивні нервові зв’язки і утримував лише активні.
Подальша частина експерименту показала, що якщо всі нейрони дезактивуються, їх зв’язки не усуваються.
"Це говорить нам про те, що мозок має спосіб визначити серед групи нейронів, які зв'язки кращі за інші", - сказав Умеморі. «Нейрони конкурують між собою. Тож коли всі вони однаково погані, жоден з них не можна усунути ".
Дослідники також розглянули частину гіпокампу, яка називається зубчастою звивиною, яка є лише однією з двох областей мозку, яка продовжує генерувати нові нейрони протягом усього життя. Тут вони виявили другий виразний тип конкуренції: новонароджені клітини конкурували зі зрілими клітинами, а не конкуренція між зрілими клітинами.
Коли вчені блокували здатність зубчастої звивини створювати нові клітини, елімінація припинялася, а мозок зберігав наявні клітини, навіть якщо вони були дезактивовані.
Повідомлення з цього полягає в тому, що ефективне навчання і пам’ять відбувається, коли мозок усуває погані зв’язки, пояснює Умеморі.
Він додав: "Чим краще ми зрозуміємо, як працюють ці механізми, тим краще ми зможемо зрозуміти, що відбувається, коли вони не працюють".
Джерело: Університет Мічигану
