Memoria îmbunătățită prin concurența dintre celulele cerebrale
Constatările, publicate în Neuron, va ajuta la căutarea cauzelor tulburărilor neurologice, cum ar fi boala Alzheimer, autismul și schizofrenia.
"O mare parte din înțelegerea noastră asupra cablării creierului a venit din studiul sistemelor noastre senzoriale și motorii, dar se înțelege mult mai puțin despre mecanismele care organizează circuitele neuronale implicate în funcțiile cerebrale superioare, cum ar fi învățarea și memoria", a spus autorul senior Hisashi Umemori, MD , Doctorat
Celulele creierului cresc și se extind de-a lungul căilor pentru a lega diferite părți ale creierului, a spus Umemori. Pe măsură ce creierul se dezvoltă, aceste conexiuni se reglează fin și devin mai eficiente. Problemele cu acest proces de rafinare pot fi responsabile pentru unele tulburări neurologice.
„Am vrut să știm cum circuitele cerebrale devin mai eficiente în timpul dezvoltării creierului”, a spus Umemori. „Creierul alege să păstreze conexiuni bune și să scape de cele rele și, dacă da, cum?”
Pentru a examina modul în care activitatea neuronală organizează circuitele de memorie, cercetătorii au folosit șoareci care au fost modificați genetic, astfel încât neuronii de interes să poată fi opriți în mod intenționat.
Oamenii de știință au studiat legătura dintre hipocamp, care este crucială pentru învățare și memorie, și cortexul cerebral, care este cheia pentru percepție și conștientizare, precum și alte funcții cognitive. Ei au dezactivat aproximativ 40 la sută din neuronii din conexiune și, în câteva zile, au urmărit cum creierul elimină conexiunile neuronale inactive și le păstrează doar pe cele active.
O parte ulterioară a experimentului a arătat că, dacă toți neuronii erau dezactivați, conexiunile lor nu erau eliminate.
Acest lucru ne spune că creierul are un mod de a spune între un grup de neuroni care conexiuni sunt mai bune decât altele, a spus Umemori. „Neuronii sunt în competiție unul cu celălalt. Deci, atunci când sunt la fel de răi, niciunul nu poate fi eliminat ”.
Cercetătorii au analizat, de asemenea, o parte a hipocampului numită girus dentat, care este doar una dintre cele două zone ale creierului care continuă să genereze noi neuroni de-a lungul vieții. Aici au găsit un al doilea tip distinct de competiție: celulele nou-născute concurau cu celulele mature, mai degrabă decât competiția care se produce între celulele mature.
Când oamenii de știință au blocat capacitatea girusului dentat de a produce celule noi, eliminarea s-a oprit și creierul a păstrat celulele existente chiar dacă acestea au fost dezactivate.
Mesajul de aici este că învățarea și memoria eficientă apar atunci când creierul elimină conexiunile proaste, explică Umemori.
El a adăugat: „Cu cât înțelegem mai bine modul în care funcționează aceste mecanisme, cu atât vom putea înțelege mai bine ce se întâmplă atunci când acestea nu funcționează”.
Sursa: Universitatea din Michigan
