Нейробиологи поняли, что дендриты – подобные отделению прогнозы нейронов в мозгу – каковые, как ранее думали, были пассивны, деятельно обработайте данные. Открытие этого так именуемого минимозгового компьютера имело возможность обеспечить лучшее познание неврологических расстройств.
Нейробиологи из Университетского колледжа Лондона (UCL) в Англии и Университета Северной Каролины (UNC) в Чапел-Хилле сделали это открытие, сравнительно не так давно изданное в издании Nature по окончании лет изучения.«Неожиданно, это – как словно бы вычислительная мощность мозга намного больше, чем мы первоначально думали», говорит Спенсер Смит, доцент из Медицинской школы UNC.
Команда отмечает, что прошлое изучение показало, что дендриты применяют молекулы, поддерживающие электрические потенциалы действия в аксонах – нервных волокнах что прямой электрический пульс на большом растоянии от клеточного тела – дабы создать сами электрические потенциалы действия.Но было неясно, применяет ли отечественная обычная мозговая активность те потенциалы действия от дендритов.Нейробиологи нашли, что дендриты вправду деятельно обрабатывают нейронные входные сигналы самостоятельно, действуя как «мининевральные компьютеры».
Местная обработка в пределах дендритовДабы показать это, две команды ученых по обе стороны от Атлантического океана совершили последовательность подробных опытов, охвативших годы.Пипетка, приложенная к дендриту в мозгу мыши, разрешила исследователям измерять электрическую активность, такую как дендритный потенциал действия.
Кредит: Любезность Спенсера Смита.Методом приложения микроскопических стеклянных электродов пипетки к нейронному дендриту в мозгу мыши команда смогла «послушать» электрический сигнальный процесс.
В первую очередь в лаборатории ведущего автора Майкла Хоссера в UCL команда в UNC продолжала изучение методом записи электрических сигналов от дендритов в мозгах мышей, либо не дремавших либо анестезированных.После этого тогда как мыши разглядели визуальные стимулы на экране, ученые замечали необычную структуру электрических сигналов в дендритах.
В конечном итоге они нашли, что в зависимости от визуального стимула разглядываемые мыши, дендритные потенциалы действия «случились выборочно», продемонстрировав, что дендриты обрабатывали то, что разглядывало животное.В то время, когда команда заполнила нейроны кальциевой краской, они смогли сделать запись визуальных доказательств дендритных потенциалов действия, продемонстрировав, что дендриты запустили электрические потенциалы действия, тогда как другие части нейрона не сделали.Смит отмечает, что потенциалы действия следовали из местной обработки в пределах дендритов:«Все сведенья указали на то же заключение.
Дендриты не являются пассивными интеграторами сенсорно стимулируемого ввода; они, думается, вычислительная единица кроме этого».Применения для неврологических расстройств
Исследователи говорят, что их результаты изучения имели возможность поменять метод, которым научное сообщество думает о том, как невральная схема трудится в мозгу.«Предположите обратное проектирование части зарубежной разработке», говорит Смит, «и что Вы думали, была несложная проводка, выясняется, транзисторы, вычисляющие данные.
Это – то, на что походит это обнаружение. Применения увлекательны думать о».Команда от UNC собирается сделать предстоящее изучение того, что эта сравнительно не так давно найденная роль дендритов имела возможность бы играться в мозговой схеме, в особенности в условиях, где интеграция дендритных сигналов может трудиться со сбоями.Спенсер Смит растолковал тому, как следствия изучения его команды смогут оказать помощь медицинскому сообществу лучше осознать неврологические расстройства:«Очень тяжело развить лечение для неврологических расстройств как шизофрении и аутизм, по причине того, что мы не понимаем, как здоровые функции мозга, уже не говоря о том, что идет не так, как нужно при тех заболеваниях.
Так главное изучение нейробиологии, как отечественное изучение, есть значительным шагом на дальней дороге к новому лечению. Это – основная мотивация сзади МОЗГОВОЙ Инициативы президента Обамы».
Он сказал, что, в случае если второе будущее изучение «говорит о том, что кое-какие заболевания имеют дисфункциональный дендритный имеющий пики как компонент, тогда имело возможность бы быть вероятно развить лечение, по причине того, что существует большое количество препаратов, каковые смогут оказывать влияние на электрическую активность нейронов».