20010,0,3500,
В исследовании, которое было опубликовано в iLife, исследователи во главе с доктором Стефано Цуккой в Единице Исследования Нейробиологии OIST исследовали нервные клетки в striatum, отдел головного мозга, вовлеченный в движение и мотивацию. Здесь, нервные клетки звонили, холинергические межнейроны (CINs) находятся в почти постоянном состоянии деятельности, выпуская химический названный ацетилхолин каждый раз, когда они стреляют. Но если мозг получит неожиданный стимул снаружи тела – например, потрясающий звук – то CINs кратко прекратит стрелять.
«Цель этих пауз – тайна», сказал ведущий автор профессор Джефф Викенс. «Мы хотели знать, что делают эти паузы?» Чтобы узнать, его команда управляла деятельностью CIN с методом, известным как оптогенетика. Они использовали вирус, чтобы заменить разделы ДНК этих нейронов с генетическим кодом для светочувствительных ионных каналов. Оптические нити были тогда внедрены в striatum мышей. Блистая лазерный луч в клетку вдоль нитей, исследователи могли переключить CINs в активный или бездействующий способ, поскольку мыши переместили свою клетку, позволив им произвести паузы в CIN, стреляющем по желанию.
Следующий шаг был самым сложным: Используя электроды, вставленные в единственные нервные клетки, чтобы сделать запись электрических импульсов, произведенных во время пауз. Предыдущие исследования сделали запись от за пределами нейронов, которые могут только произвести ограниченную информацию об импульсах, которые они производят. Чтобы получить четкую запись электрического потенциала, команде были нужны прямые измерения из клетки. Это легче сказать чем сделать: «Вы должны сделать отверстие в отдельной клетке и приложить исследование, не повреждая его», сказал Викенс. «Это – чрезвычайно прекрасная работа, которую усовершенствовал доктор Закка».
Когда они произвели паузы в деятельности CIN, исследователи наблюдали цепную реакцию относительно нейронов, которые CINs соединяют с – нейроны, названные колючими нейронами проектирования (SPNs), которые в свою очередь посылают сигналы от striatum до остальной части мозга. Во время пауз, потому что нейроны SPN получили более низкую стимуляцию со стороны CINs, они, менее вероятно, уволят себя, исследование показало.
Эти паузы, тогда, дают значение прерывания событий, эффективно приглушая выходные сигналы striatum.Остановки и запуски в деятельности CIN могут быть механизмом для управления, как животные отвечают на стимулы от своей среды, говорит Викенс. Например, он сказал, «этот механизм мог бы отрегулировать, как животное прекращает есть, когда это слышит незнакомый звук».«CINs только составляют 1% клеток в striatum, но они имеют огромное влияние», сказал профессор Викенс. «Они важны во внесении изменений в поведении и играют роль в двигательных расстройствах как болезнь Паркинсона, когда они работают со сбоями».
Исследователи теперь планируют исследовать явление более подробно. «Затем мы хотели бы видеть, происходит ли эта пауза везде в striatum в то же время, или если это ограничено определенными местоположениями», говорит профессор Викенс. Это поможет показать, как это затрагивает поведения с момента до момента, добавляет он.