Акция
Блог
Процитировать
Печать
Электронная почта
ЗакладкаНаука Каждый День (8 февраля 2010) — Связанные сети нейронов обрабатывают информацию и дают начало восприятию, общаясь друг с другом через маленькие электрические импульсы, известные как потенциалы действия. В прошлом ученые полагали, что смежные нейроны синхронизировали свои потенциалы действия. Однако, исследователи в Медицинском колледже Baylor и Институте Макса Планка Биологической Кибернетики в Германии сказали в текущем сообщении в журнале Наука, что эта синхронизация не случается.
- Нервная система
- Опухоль головного мозга
- Исследование Психологии
- Неврология
- Травма головного мозга
- Разведка
- Сенсорный нейрон
- Нейробиология
- Нейрон зеркала
- Функциональный neuroimaging
Их результаты обеспечивают детали относительно как мозговая информация доступов и процессов.
"Понимание здоровой нейронной деятельности является одним из первых шагов к отпиранию мозгов тех с болезнями, такими как аутизм," сказал доктор Андреас С. Толиас, доцент неврологии в BCM и старшем авторе на бумаге.
Образцы потенциалов действия организованы, чтобы позволить нашему мозгу работать эффективно. Например, зрительная зона коры головного мозга, которая является областью мозга, где информация от глаз обработана, содержит приблизительно две дюжины отличные области, организованные иерархическим способом. Люди могут видеть и интерпретировать окружающий мир, потому что информация обработана (через потенциалы действия) через эту организованную систему от одной области до следующего.
Tolias, кто находится также в штате в с Медицинским центром Дел Ветеранов Майкла Э. Дебэки, сказал, "Если Вы должны были подслушать деятельность нейрона в визуальной части мозга, в то время как человек смотрит на картину много раз, нейрон ответит по-другому каждый раз. Другими словами, существенная часть деятельности несвязана с картиной непосредственно. Именно эта деятельность, как полагали, была распространена среди многих смежных нейронов, потому что они плотно связаны."
"Вот то, где проблемы начинают возникать," сказал Толиас. "Если деятельность, которая несвязана с картиной, распространена у многих ячеек, это росло бы от одной стадии обработки к следующему, в конечном счете доминирующей мозговой деятельности и создания невозможной обработки информации - сценарий, названный безудержной синхронией."
Чтобы найти ответ на этот парадокс, Tolias и его коллег, включая Александра С. Экера, первый автор бумаги, который является аспирантом в лаборатории Толиаса в BCM и Институте Макса Планка Биологической Кибернетики в Tübingen, Германия, развивал новую технологию, которая позволила более точное измерение потенциалов действия. Они нашли, что у групп нейронов, которые, как полагают, реагировали связанным способом фактически, были слабые отношения. Они реагировали самостоятельно, не зависящий друг от друга.
"Мы измерили корреляции в активном, ведущие себя приматы, разрешая нам иметь контроль над экспериментальными условиями. Это дало нам шанс устранить возможность многих экспонатов, затрагивающих наши измерения," сказал Экер. "Для того, чтобы сделать запись, мы использовали хронически внедренные множества мультитетрода - техника, которая предложила нам шанс контролировать много нейронов в чрезвычайно высоком качестве регистрации."
Согласно председателю Отдела Неврологии, доктора Майкла Фридландра, "авторы достигли этого результата, используя умную комбинацию техники записи и экспериментальной парадигмы, которая основывается на их глубоко междисциплинарном подходе к исследованию neuroscientific включая экспериментальные, вычислительные, технические, математические и поведенческие навыки исследования."
Тестирование вовлекало множество визуального возбуждения в пределах от баров и трения к естественным изображениям. Группы проверенных нейронов были физически друг близко к другу с высоким перекрыванием на восприимчивые области и весь получающий сильный общий вход.
Одна причина Толиас верит нейронам, ведет себя без корреляции, должен позволить информации быть посланной через мозг самым эффективным возможным способом.
"Такой механизм, который позволяет decorrelation, мог бы быть решающей предпосылкой, чтобы препятствовать тому, чтобы маленькие корреляции накопили и доминировали над деятельностью сети вдоль визуальной иерархии," сказал Экер.
"decorrelated государство" может также иметь другие льготы, добавил Толиас. "Обработка информации в мозге намного легче, если деятельность нервных клеток является некоррелированой. Если один уровень иерархии хочет знать то, что делает предыдущая область, это может просто забыть о корреляциях в этом случае. Иначе, это должно выполнить более сложные вычисления, чтобы добраться до того же самого результата."
Толиас сказал, что эти результаты открывают дверь для новых важных вопросов о мозгах тех с болезнями, такими как аутизм или эпилепсия. Вопросы такой как, "Являются корреляциями нейрона выше или ниже среди этих групп людей и являются этими образцами в разрушаемом мозге?"
Среди других, которые приняли участие в исследовании, Филипп Беренс, Институт Макса Планка Биологической Кибернетики (MPI) в Tübingen, Германии, Центре Интегральной Неврологии и Институте Теоретической Физики, университете Tübingen, Германии и Отдела Неврологии в BCM; Джорджиос А. Келирис, MPI; Мэттиас Бетдж, MPI, Центр Интегральной Неврологии и Институт Теоретической Физики, университет Tübingen, Германия; Никос К. Лугасетис, MPI и Дивисон для Науки Отображения и Биоинженерии, университета Manhester, Великобритания. К Ecker также присоединяются к Центру Интегральной Неврологии и Институту Теоретической Физики, университету Tübingen, Германия. Tolias - также дополнительный доцент в Отделе Вычислительной и Прикладной Математики в университете Риса.
Финансирование для этого исследования прибыло из Национального Глазного Института Национальных Институтов Здоровья, Макса Планка Сокити, Министерства обороны Соединенных Штатов, Вознаграждения Заслуги от Отдела Дел Ветеранов, Арнольда и Мейбл Бекмэн Фундэйшн Молодое Вознаграждение Исследователя Tolias, и немецким Федеральным министерством Образования и Исследования (BMBF) через Вознаграждение Бернстеина Bethge.
Источник Истории:
Приспособленный от материалов обеспечил Медицинским колледжем Baylor.
Отметьте: Если никакому автору не дают, источник процитирован вместо этого.
Действия Нервной клетки, Сделанные Оптически Видимый В
Мышах 
Различение Между Два Одного поля ягода
Объяснение, Почему Мы Пахнем Лучше, Когда Мы
Фыркаем 