09.11 - 23:32

Метод проб и ошибок: мозг учится на ошибках


 

В развивающемся мозге формируется несчетное количество нервных соединений, которые оказываются неподходящими и в результате должны быть удалены. Процесс, устанавливающий сеть нейронов не всегда бывает точным или безошибочным. Научно-исследовательской группе доктора Питера Шейфела (Peter Scheiffele's) в Биоцентре Базельского Университета удалось подтвердить этот феномен в развивающемся мозжечке, мозговой области необходимой для тонкого контроля перемещения, благодаря использованию передовых микроскопических методов.

Группа ученых доктора Шейфела обнаружила, что белок по традиции связанный с развитием костей является ответственным за корректирование ошибки, тогда как нейроны присоединяются к их правильным партнерам в мозжечке. Их результаты были опубликованы в он-лайн версии журнала открытого доступа PLoS Biology.

Мозг является очень сложной установкой нейроновых сетей, в которых тысячи других типов нейронов устанавливают нейроновые соединения, называющиеся синапсами, с другими нейронами. Для того чтобы устанавливать эти синапсы, нейроны посылают аксоны из их клеточных тел, которые являются удлиненными волокнами, которые распространяются на различные области мозга. Каждый нейрон должен соединяться с конкретными нейронами партнерами в период развития мозга, и это точная специфика, которая позволяет различным цепям и различным областям мозга осуществлять различные функции.

Мозжечок, например, имеет очень точную соединенность, которая позволяет мозгу использовать сенсорную информацию (поступление) и преобразовывать ее в точный ответ двигателя (выход). Существует множество типов клеток в мозжечке, два из которых – это клетки Пуркинье и клетки гранулы. Мшистые волокна являются группой поступления в мозжечке, которые создают синаптические соединения только с клетками гранулами.

В анализе, тем не менее, научно-исследовательская группа смогла продемонстрировать, что эти мшистые волоконные поступления часто соединяются с нейронами Пуркинье в течение раннего развития мозга, дополнительно к клеткам гранулам. Эти неправильные соединения Пуркинье, впоследствии устраненные в течение недели, устанавливают соответственную специфичность в мозжечке. Они также находят, что морфогенетический белок кости 4 (BMP4) помогает исправлять эти начальные ошибки. Первоначально, белок BMP4 был связан со специализацией клеток в течение остеогенезиса. Этот белок также отвечает за устойчивость и удаление нейроновых соединений, которые прежде не были известны.

"Если неподходящие соединения между нейронами впоследствии не устранены, это может привести к серьезным сбоям в работе мозга. Аутизм может быть также связан с неспособностью корректировать ошибки" – объяснил Шейфел. Научно-исследовательская группа в Биоцентре использовала генетические модели мышей для своих наблюдений. С помощью флуоресцентного белка, различные нервные связи могли бы быть отмечены и сделаны видимыми с помощью передового метода изображения, который объединяет в себе световую микроскопию и электронную микроскопию. Это позволило проследить за различными типовыми изменениями соединений. "Эти процессы могут быть применены к развитию человеческого мозга и могли бы сыграть важную роль в дальнейших исследованиях мозга" – отметили исследователи.

Мозг подвергается коренным изменениям на ранних этапах своей жизни. Пока нейроновые соединения в мозге новорожденного остаются все еще сравнительно неспецифичными, избирательность синапсов неуклонно увеличивается. Вопрос о том, какими преимуществами обладают эти недолговечные, неподходящие соединения в период развития мозга станет центральным в будущих исследованиях доктора Шейфела. Кроме того, он надеется узнать их потенциальное значение в случаях с такими неврологическими нарушениями как, например, аутизм, шизофрения и эпилепсия.

Инф. globalscience.ru

Ключевые слова:
Читайте также:
22.04 - 22:01

Ученые развенчали миф о пользе овсянки

Оказывается, овсяная каша не такая уж и полезная, как многие привыкли считать.
Подробнее »»

22.04 - 20:28

В продажу поступили первые фотохромные контактные линзы

Продукт зарегистрировала администрация по контролю за продуктами и лекарствами США.
Подробнее »»

22.04 - 20:09

Названы пять самых опасных болезней весны

Неустойчивая погода и ослабление организма, пережившего долгий период холодов, делают человека подверженным ряду заболеваний.
Подробнее »»

22.04 - 18:29

Острая пища помогает мужчинам завоевывать женские сердца

Американские специалисты рассказали о том, как можно понравиться женщинам на первом свидании.
Подробнее »»

22.04 - 18:05

Найден

Выпечка оказывает сильное благотворное действие на психику.
Подробнее »»

22.04 - 16:31

Специалисты перечислили фрукты и ягоды, которые полезно есть вместе с косточками

Многие люди не едят фрукты и ягоды с косточками, так как верят известным заблуждениям.
Подробнее »»

22.04 - 16:03

Врач рассказала о трех правилах, которые полностью изменят ваше самочувствие

Замена кофеина на травяные чаи и плоды шиповника поможет вам преобразиться.
Подробнее »»

22.04 - 14:29

Перечисляем содержащие опасные яды продукты

Многие нам известные продукты содержат опасные яды, которые отравляют наш организм.
Подробнее »»

22.04 - 14:01

Медики рассказали, чем хороша поздняя менопауза для мозга

Из-за правильной работы гормонов, женщины дольше сохраняют хорошую память.
Подробнее »»

22.04 - 12:36

Перечисляем продукты, вызывающие неприятный запах тела

То, что мы едим, не только влияет на наше здоровье и внешний вид, но и на телесный запах.
Подробнее »»

22.04 - 12:07

Медики опровергли популярные мифы о депрессии

Депрессивное расстройство часто путают с банально плохим настроением и хандрой.
Подробнее »»

22.04 - 10:34

Половина видов животных и растений просто вымрут – ученые

Многие виды флоры и фауны все же можно спасти путем "переселения".
Подробнее »»

22.04 - 10:05

Ученые обнаружили лопоухого краба на огромной глубине

Исследователи из Индонезии и Сингапура совместно нашли новый вид крабов. Уточняется, что этот вид не совсем новый, поскольку десять миллионов лет назад он существовал, но с тех пор о нем ничего не было известно.
Подробнее »»

22.04 - 08:32

Легендарный «солнечный камень» викингов действительно работает – доказано

Легенды повествуют о таинственном инструменте, при помощи которого можно определить положение Солнца.
Подробнее »»

22.04 - 08:02

Американские ученые нашли еще один природный спутник Земли

Вторая луна» обладает весьма скромными размерами.
Подробнее »»


Загрузка...
Loading...

Справочная информация

Загрузка...