Aju rakkude konkurentsist paranenud mälu
Aastal avaldatud järeldused Neuron, aitab otsida selliseid neuroloogilisi häireid nagu Alzheimeri tõbi, autism ja skisofreenia.
"Suur osa meie aju juhtmestiku mõistmisest on tulnud meie sensoorsete ja motoorsete süsteemide uurimisest, kuid palju vähem mõistetakse mehhanisme, mis korraldavad kõrgemate ajufunktsioonidega seotud närviskeeme, nagu õppimine ja mälu," ütles vanemautor Hisashi Umemori, MD , Ph.D.
Ajurakud kasvavad ja ulatuvad mööda aju erinevate osade ühendamiseks, ütles Umemori. Aju arenedes häälestuvad need ühendused ise ja muutuvad tõhusamaks. Selle viimistlusprotsessi probleemid võivad olla vastutavad mõnede neuroloogiliste häirete eest.
"Tahtsime teada, kuidas aju ahelad aju arengu käigus tõhusamaks muutuvad," ütles Umemori. "Kas aju otsustab säilitada head ühendused ja vabaneda halbadest ja kui jah, siis kuidas?"
Et uurida, kuidas närviline aktiivsus mäluahelaid korraldab, kasutasid teadlased geneetiliselt muundatud hiiri, et huvipakkuvad neuronid saaksid eesmärgipäraselt välja lülitada.
Teadlased uurisid seotust õppimise ja mälu jaoks üliolulise hipokampuse ning taju ja teadlikkuse võtmetähtsusega ajukoorega, samuti teiste tunnetuslike funktsioonidega. Nad deaktiveerisid ühenduses umbes 40 protsenti neuronitest ja jälgisid päevade jooksul, kuidas aju kõrvaldas passiivsed närviühendused ja hoidis ainult aktiivseid.
Katse järgnev osa näitas, et kui kõik neuronid deaktiveeriti, ei kõrvaldatud nende ühendusi.
"See ütleb meile, et ajul on võimalus neuronite rühma seas öelda, millised ühendused on teistest paremad," ütles Umemori. “Neuronid konkureerivad omavahel. Nii et kui nad kõik on võrdselt halvad, ei saa ühtegi kõrvaldada. "
Teadlased vaatasid ka hipokampuse osa, mida nimetatakse hambajuureks, mis on ainult üks kahest ajupiirkonnast, mis jätkab uute neuronite loomist kogu elu vältel. Siin leidsid nad teise selgelt eristuva võistlustüübi: vastsündinud rakud konkureerisid küpsete rakkude asemel, mitte küpsete rakkude vahel.
Kui teadlased blokeerisid dentate gyrus võime luua uusi rakke, siis elimineerumine peatus ja aju hoidis olemasolevaid rakke ka siis, kui need deaktiveeriti.
Selle sõnum on, et tõhus õppimine ja mälu tekivad siis, kui aju kõrvaldab halvad ühendused, selgitab Umemori.
Ta lisas: "Mida paremini mõistame nende mehhanismide toimimist, seda paremini suudame mõista, mis juhtub, kui need ei tööta."
Allikas: Michigani ülikool
