Moždani valovi stvaraju unutarnju mapu naše okoline
Nalazi mogu pomoći znanstvenicima da razumiju temeljne uzroke neuroloških bolesti poput Alzheimerove bolesti.
U određenom dijelu mozga neuroni zvani mrežaste stanice zapravo stvaraju svojevrsnu unutarnju mapu vanjskog svijeta. Da bi to učinili, trebaju im savršeno tempirane električne oscilacije iz drugog dijela mozga koje će poslužiti kao svojevrsni neuronski pacemakeri.
"Ovaj je rad prvi koji pokazuje da oscilatorna aktivnost ima dobro definiranu funkciju u područjima mozga koja pohranjuju uspomene", rekao je dr. Stefan Leutgeb, docent biologije na UCSD-u koji je bio na čelu tima istraživača.
Komponente mozga važne za pamćenje - hipokampus i obližnji entorinalni korteks - među prvim su dijelovima mozga koji se degeneriraju u Alzheimerovoj bolesti, što dovodi do problema poput gubitka pamćenja i dezorijentacije. U ove dvije moždane regije smještene su tri vrste neurona koji pomažu u stvaranju prostornih uspomena, kao i prostornih informacija potrebnih za epizodna sjećanja na životna iskustva.
Leutgeb i njegovi kolege istraživači mjerili su električnu aktivnost mrežnih stanica kod štakora koji su bili potaknuti na istraživanje područja veličine četiri metra i četiri metra.
Te mrežaste stanice, smještene u entorinalnom korteksu, stvaraju i drže unutarnji prikaz vanjskog okruženja. Ovaj prikaz je mreža nalik mreži koja se sastoji od ponavljajućih jednakostraničnih trokuta koji ispunjavaju prostor u šesterokutnom uzorku. Dok životinja prolazi kroz vanjsku okolinu, određena mrežasta stanica u mozgu postaje aktivna kada se položaj životinje podudara s bilo kojim od odgovarajućih vrhova na njezinoj "unutarnjoj" karti.
"Naša otkrića predstavljaju glavnu prekretnicu u razumijevanju obrade memorije i vodit će napore za obnavljanje memorijske funkcije kada su stanice u entorinalnom korteksu oštećene", rekao je Leutgeb.
Istraživači bi zaustavili oscilacijski unos manipulirajući određenim stanicama elektrostimulatora srca u mozgu; otkrili su da je to pokrenulo značajno pogoršanje mapa okoliša mrežnih stanica. Zanimljivo je da moždani signali koji ukazuju na točno mjesto i signal kompasa nisu bili poremećeni tijekom ovog procesa.
„Smatralo se da je hipokampus pod kontrolom entorinalne kore, pa se pretpostavljalo da će mrežaste stanice imati vrlo velik utjecaj na stanice mjesta. Iznenađeni smo kako se održava funkcija stanica mjesta suočenih sa značajnim poremećajima u radu mrežastih stanica ”, rekao je Leutgeb.
"Ovaj važan rezultat pokazuje da općenito možete ukloniti značajnu količinu dolaznih informacija u moždani krug, a da taj moždani krug ne izgubi većinu svoje funkcionalnosti", dodao je. "Implikacija ovog otkrića je da vraćanje memorijske funkcije ne zahtijeva da točno sastavimo oštećeni neuronski sklop, već možemo vratiti funkciju očuvanjem ili vraćanjem ključnih komponenata."
"Naša su otkrića glavni korak ka identificiranju ovih ključnih komponenata u nastojanju da se očuva memorijska funkcija kod starijih osoba i kod pacijenata s neurodegenerativnim bolestima", rekao je.
Istraživanje je objavljeno u izdanju časopisa od 29. travnja Znanost, Znanstvenici sa sveučilišta Boston izvijestili su o sličnim nalazima u popratnom radu iz istog broja.
Izvor: Kalifornijsko sveučilište
