Мистериозни „зомби неврони“ разкриват тайни за учене в мозъка: ScienceAlert

Учените, изучаващи ученето при мишки, по невнимание са се натъкнали на „зомби неврони“ в мозъка – не чудовища, които ядат месо и разпространяват вируси, а клетки, които спират да си взаимодействат нормално, въпреки че са функционално живи. Освен това те са хвърлили нова светлина върху процесите на обучение в мозъка.

Екип от Португалия откри клетките като част от разследване на това как се нарича част от мозъка Малък мозък Учим се от заобикалящата ни среда.

Малкият мозък обработва сензорна информация, свързана с двигателните движения. Помага ни да вървим по претъпкана улица или да вземем питие, без да го разлеем, а също така е важно за ученето: така че ако се блъснем в нещо, знаем как да подобрим движението си, за да го избегнем следващия път. Как точно се случва това обучение беше предмет на това ново проучване.

Използвайте ОптогенетикаТъй като клетките се манипулират от светлина, заедно със задачите за учене, изпълнявани от мишките, изследователите успяха да покажат ключовата роля на някои церебеларни входове, наречени Влакна за катерене.

„След като непрекъснато стимулирахме катерещите се влакна, докато представяхме визуален сигнал, мишките се научиха да мигат в отговор на този знак – дори при липса на стимулация.“ Той казва Неврологът Татяна Силва от Центъра за непознато Champalimaud.

„Това показа, че тези влакна са достатъчни, за да управляват този тип асоциативно обучение.“

че Вярва се отдавна Това, че влакната за катерене по някакъв начин са участвали в обучението, е допълнително доказателство, което може да изясни част от объркването и противоречията около тяхната роля. Други видове мозъчни клетки, които са третирани по същия начин, нямат същия ефект върху способността на мишките да учат.

Тогава изследователите наблюдават ефекта на зомби невроните. Въвеждане на светлочувствителния протеин Ханилродопсин-2 (ChR2) като част от оптогенетичното лечение съдържаше главно катерещи се фибробласти.

Това означаваше, че са живи, което означава, че все още са активни и стрелят, както обикновено правят невроните – но тези съобщения не се предават. Те по някакъв начин бяха изключени от други невронни вериги, което пречеше на мишките да могат да учат.

„Оказва се, че въвеждането на ChR2 във влакната за катерене е променило техните нормални свойства, като им е попречило да реагират по подходящ начин на стандартни сензорни стимули като вдишване на въздух.“ Той казва Неврологът Меган Къри от Центъра за неизвестното Champalimaud.

„Това от своя страна напълно потиска способността на животните да учат.“

Сега имаме по-точна представа за това как ученето работи в малкия мозък. Като се имат предвид приликите между мозъците на мишки и хора, разумно е да се предположи, че протичат едни и същи процеси.

Науката за мозъка и всичко, което трябва да се научи да прави, все още е невероятна. Още по-впечатляващо е, когато вземете предвид как се е адаптирало и променило с времето и разбира се, че знаем повече за него, ни помага да го защитим.

„Тези резултати представляват най-убедителното доказателство досега, че сигналите от катерещите се влакна са от съществено значение за асоциативното обучение на малкия мозък.“ Той казва къри.

„Следващите ни стъпки включват разбиране защо експресията на ChR2 води до „зомби“ неврони и определяне дали нашите открития се простират до други форми на малкомозъчно обучение.“

Изследването е публикувано в Естествена неврология.