Впервые удалось наблюдать процесс "настройки" нейронов

Вторник, 1 августа 2006 г.

Следите за нами в ВКонтакте, Facebook'e и Twitter'e

Ученым из Массачусетского технологического института впервые удалось провести наблюдения за работой нервных клеток живого организма в ответ на изменения окружающей среды.
Как заявил руководитель исследования Куан Хонг Ван (Kuan Hong Wang): "Это – технологический прорыв. Впервые удалось напрямую визуализировать молекулярную активность индивидуальных нейронов живого организма и наблюдать ежедневные изменения активности нейронов в ответ на меняющиеся условия в течение одной недели". Нобелевский лауреат Сусуму Тонегава (Susumu Tonegawa), соавтор работы, считает, что в будущем это исследование может послужить основой для разработки новых методов мониторинга развития патологических процессов в мозге в реальном времени, а также для поиска новых методов лечения этих патологий, сообщает Physorg.
Было выяснено, что визуальная информация вызывает выработку в мозгу особого белка, который работает своеобразным "фильтром", усиливающим общую селективность ответа мозга на зрительные стимулы. Ранее этот белок Arc был обнаружен в отделе мозга, называемом гиппокампом. Считалось, что белок Arc способствует улучшению памяти, усиливая синапсы – микроструктуры, подобные своеобразным "клеммам", соединяющим нервные волокна. Эти микроструктуры обеспечивают связь между отдельными нейронами.
Однако теперь выяснилось, что белок Arc также блокирует активность нейронов, имеющих слабую ориентационную селективность – т. е. тех, которые не очень хорошо "настроены". В то же время белок поддерживает работу хорошо настроенных нейронов. Таким образом, обе функции белка Arc развивают избирательность зрительных отделов коры головного мозга в ответ на получение визуальной информации и выработку соответствующего опыта. Иными словами, выработка белка идет параллельно с настройкой зрения и повышает упорядоченность зрительных нейронов. Ученые считают, что подобный молекулярный механизм может быть также задействован и в других системах обработки информации в коре головного мозга.
Пластичность нейронов и синапсов обеспечивает адаптацию к меняющимся условиям среды, в частности – зрительной информационной среды. Для изучения процессов адаптации на молекулярном уровне, группа ученых из Массачусетса разработала современную систему визуализации. В череп подопытных животных были имплантированы прозрачные "окошки", расположенные над зрительными участками коры головного мозга. Это позволило проводить непосредственное наблюдение процессов синтеза белков, происходящих в мозгу животных. Наблюдения велись при помощи метода двухфотонной микроскопии, который позволяет визуализировать процессы, происходящие в живой ткани на глубине до 1 мм от ее поверхности, чего вполне достаточно для различения функций отдельных нейронов.
Опыты проводились над генно-модифицированными лабораторными мышами, у которых часть гена, кодирующего белок Arc, была заменена геном, отвечающим за выработку белка, флюоресцирующего зеленым цветом. Таким образом, активность нейронов, вызывающая у "нормальных" мышей индукцию белка Arc, приводила к флюоресценции "встроенного" белка, которая и регистрировалась при помощи двухфотонного микроскопа. Это позволило визуализировать работу нейронов и характер ее изменения в ответ на развитие зрительного опыта, а также установить роль белка Arc в упорядочении реакции нервных клеток мозга на естественные сенсорные стимулы.

Следите за нами в ВКонтакте, Facebook'e и Twitter'e


Просмотров: 905
Рубрика: Hi-Tech
(CY)

Архив новостей / Экспорт новостей

Ещё новости по теме:

RosInvest.Com не несет ответственности за опубликованные материалы и комментарии пользователей. Возрастной цензор 16+.

Ответственность за высказанные, размещённую информацию и оценки, в рамках проекта RosInvest.Com, лежит полностью на лицах опубликовавших эти материалы. Использование материалов, допускается со ссылкой на сайт RosInvest.Com.

Архивы новостей за: 2018, 2017, 2016, 2015, 2014, 2013, 2012, 2011, 2010, 2009, 2008, 2007, 2006, 2005, 2004, 2003

Январь 2019: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31