Kuidas aju sõelub asjakohast ja ebaolulist teavet
Mis meid tabab - nagu ka üha lärmavam maailm - teabe tulvaga, kuidas me saame teada, mis on oluline ja mis mitte?
Uus uuring näitab, kuidas aju eraldab asjakohase teabe ebaolulisest teabest.
"Meie igapäevaelu jaoks on ülioluline, et meie aju töötaks kõigest meile esitatust kõige olulisemat teavet," ütles dr. Xiao-Jing Wang, New Yorgi ülikooli ja New Yorgi ülikooli Shanghai neuroteaduse professor ja uuringu vanem autor.
"Aju äärmiselt keerulises närviringluses peab olema väravamehhanism, mis suunaks asjakohase teabe õigel ajal õigesse kohta."
Arvutusmudelil põhinev analüüs keskendub inhibeerivatele neuronitele - aju liikluspolitseinikele, mis aitavad tagada korralikud neuroloogilised reaktsioonid sissetulevatele stiimulitele, surudes maha teisi neuroneid ja püüdes tasakaalustada ergastavaid neuroneid, mille eesmärk on stimuleerida neuronite aktiivsust.
"Meie mudel kasutab selle eesmärgi saavutamiseks aju ahela põhielementi, mis hõlmab mitut tüüpi inhibeerivaid neuroneid," selgitas Wang. "Meie arvutusmudel näitab, et inhibeerivad neuronid võivad võimaldada närviahelatel teatud inforadadel viibida, ülejäänud osa välja filtreerides."
Wangi labori doktorikandidaadi Guangyu Robert Yangi juhitud analüüsis töötasid teadlased välja mudeli, mis kaardistab inhibeerivate neuronite keerulisema rolli, kui oli varem soovitatud.
Meeskonnale pakkus erilist huvi inhibeerivate neuronite spetsiifiline alamtüüp, mis on suunatud ergastavate neuronite dendriitidele - neuroni komponentidele, kus asuvad teiste neuronite sisendid. Need dendriidi sihtimisega pärssivad neuronid on märgistatud bioloogilise markeriga, mida nimetatakse somatostatiiniks, ja teadlased saavad neid selektiivselt uurida.
Teadlased pakkusid, et nad ei kontrolli mitte ainult neuroni üldisi sisendeid, vaid ka üksikute radade sisendeid, näiteks neuronile koonduvaid nägemis- või kuulmisradasid.
"Seda peeti keeruliseks, kuna seosed pärssivatest neuronitest ergastavate neuronitena tundusid tihedad ja struktureerimata," ütles Yang. "Meie uuringu üllatav järeldus on see, et rajaspetsiifiliseks väravaks saamiseks vajalikku täpsust saab realiseerida inhibeerivate neuronite abil."
Teadlased näitasid arvutusmudeleid, et isegi pealtnäha juhuslike seoste korral võivad need dendriidi sihtivad neuronid suunata üksikuid radasid, joondudes ergutavate sisenditega läbi erinevate radade. Nad näitasid, et seda joondust saab realiseerida sünaptilise plastilisuse kaudu, mis on aju mehhanism kogemuse kaudu õppimiseks.
Uuring avaldati ajakirjas Looduskommunikatsioon.
Allikas: New Yorgi ülikool
