Акция
Блог
Процитировать
Печать
Электронная почта
ЗакладкаНаука Каждый День (10 февраля 2010) — Новое исследование показывает, что наши мозги являются намного более хаотическими чем ранее мысль, и что это могло бы быть хорошей вещью. Neurobiologists в университете Мэриленда обнаружили информацию о том, как мозг обрабатывает звук, который бросает вызов предыдущим соглашениям слуховой коры, которая предложила организацию, основанную на точных нейронных картах. В первом исследовании слуховой коры, проводимой, используя передовые методы отображения, Патрика Кэнолда, Доцента Биологии, Шихэба Шэмму, Профессора Электрических и Компьютерная Разработка, и Sharba Bandyopadhyay, постдокторский
- Нервная система
- Исследование Психологии
- Опухоль головного мозга
- Неврология
- Восприятие
- Травма головного мозга
- Сенсорный нейрон
- Таламус
- Слуховая система
- Кора головного мозга (мозг)
"Организация коры не выглядит столь же симпатичной, как это делает в учебниках," говорит доктор Кэнолд. "Вещи намного более грязны чем ожидаемый." Изображения выше: левые показы тысячи загруженных краской ячеек в мыши слуховая кора по большой области. Право показывает привилегированную частоту многих ячеек, и показывает, что у соседних ячеек может быть резко различное предпочтение частоты.
свяжите, опишите намного более сложную картину нейронной деятельности. Их результаты изданы в выпуске онлайн 31 января Неврологии Природы.
Все наше знание того, как мозг действительно работает, было основано на взятии маленького осуществления выборки всех доступных нейронов и создания выводов о том, как другие нейроны отвечают, объясняет доктор Кэнолд. "Это походит на показ кого-то, кто хочет знать, как Америка смотрит, 'Вот один человек из Нью-Йорка и один человек из Калифорнии.' Вы не получаете очень хорошую картину того, на что страна похожа от того осуществления выборки," говорит Кэнолд, первоначально из Германии.
Напротив, Kanold и коллеги были в состоянии смотреть на деятельность всех нейронов в большой области слуховой коры одновременно. Чтобы получить самую высокую картину решения к дате того, как слуховые нейроны коры организованы, исследователи использовали технику, чтобы заполнить нейроны в живущих мышах с краской, которая пылает ярко, когда уровни кальция повышаются, ключевой сигнал, что нейроны стреляют. Они тогда выборочно осветили определенные области коры с лазером и измерили нейронную деятельность сотен нейронов в ответ на возбуждение простыми тонами различных частот.
Это "в естественных условиях техника" отображения кальция с 2 фотонами была развита немецкими исследователями и продвинута учеными Гарварда, которые использовали ее, чтобы изучить зрительную зону коры головного мозга в середине 2000-ых. Исследование Кэнолда является первым, чтобы применить эту технику к слуховой коре и обеспечивает беспрецедентное количество деталей о том, как слушание случается. Доктор Эндрю Кинг, Профессор Нейрофизиологии в университете Оксфорда, объясняет, что "функциональная организация слуховой коры осталась неясной и вопрос некоторого противоречия, несмотря на усилия многих лабораторий более чем много лет. Подход, используемый доктором Кэнолдом и коллегами, является важным прогрессом в этой области."
"Мы обнаружили, что организация коры не выглядит столь же симпатичной, как это делает в учебниках, которые удивили нас," объясняет Кэнолд. "Вещи намного более грязны чем ожидаемый." И мы не видим, что свидетельство карт ранее предложило использовать менее точные методы. "Но беспорядок, который они нашли, мог указать, что мозг намного более приспосабливаем чем ранее мысль. "Эти результаты могут переписать наши классические представления того, как корковые кругообороты организованы и каким функциям они служат," предлагает доктор Шихэб Шэмма, предыдущее исследование которого вовлекло ответы картографии в слуховую кору, используя традиционные микроэлектроды.
При использовании различных красок это исследование измерило различия в том, как нейроны получают звуковую информацию (входы), и как они обрабатывают тот звук (продукции). Ранее предполагалось, что соседние нейроны, получающие те же самые входы, также произведут те же самые продукции, но исследование Кэнолда нашло кое-что совсем отличным. "Соседние нейроны делают свою собственную вещь, создавая различные продукции," объясняет Кэнолд. "Вы можете предположить, что Вы и Ваш сосед оба получаете воду к своим зданиям от той же самой трубы, но Вы делаете различные вещи с этим - Вы могли бы приготовить этим в то время как Ваши соседние воды лужайка. Вы не можете предположить, что они делают ту же самую вещь только, потому что они - соседи."
Это - первый раз, когда этот уровень индивидуальности наблюдался в соседних нейронах. Доктор Кэнолд, который является экспертом в neuroplasticity, способность мозга реорганизовать нервные тропы, полагает, что есть огромное преимущество в этом очевидном беспорядке. "Каждый отдельный нейрон получает входы из широкого диапазона частот, и выбирая, на какие частоты они настоятельно отвечают, они могли бы очень легко быть в состоянии переместить свою функцию," говорит он. Например, известно, что мы можем быстро слушать в на множестве бесед вокруг нас, так называемого "эффекта приема." Может случиться так, что нейроны, имеющие доступ к большому диапазону входов, могли бы быть в состоянии быстро измениться, на какие входы они отвечают.
Это предполагает, что есть очень небольшая избыточность в функции ячеек в слуховой коре, которая отличается особенно от зрительной зоны коры головного мозга, в которой соседние нейроны выполняют ту же самую функцию как друг друг. Это могло быть то, потому что наша акустическая окружающая среда, такая как речь, которую мы слышим, изменяется намного быстрее чем наша визуальная окружающая среда, таким образом мы должны постоянно приспосабливаться к новым ситуациям.
Kanold продолжает изучать механизмы мозговой схемы, вовлеченной в раннее развитие, чтобы получить лучшее понимание того, почему мы можем учиться так хорошо в раннем развитии, но потерять часть этой способности, поскольку мы стареем. Например, почему дети могут легко изучить новые языки, в то время как взрослые часто борются? Работа Кэнолда сосредотачивалась на том, чтобы идентифицировать кругообороты в молодом мозге, которые добиваются этой замечательной способности. Он также работает, чтобы применить его знание мозговой схемы связанной с развитием к предотвращению и обработке болезней, таких как церебральный паралич и эпилепсия, которая может быть вызвана ранними травмами головного мозга. С его сотрудником Шихэбом Шэммой, который изучает механизмы взрослой пластичности и слушания, он исследует как мозговая схема и изучение изменений в течение долгого времени.
Источник Истории:
Приспособленный от материалов обеспечил университетом Мэриленда.
Ссылка Журнала:
- Bandyopadhyay и др. Дихотомия функциональной организации в мыши слуховая кора. Неврология Природы, 2010; ДОИ: 10.1038/nn.2490
Отметьте: Если никакому автору не дают, источник процитирован вместо этого.
увеличить
Как Молодой дом Телефона Мышей: Исследование Дает
Подсказку Как Экран Мозгов Матерей Для Требований Ребенка 
Нервная Мозаика Тонов 
Нееробайолоджистс Обнаруживает Людей, Которые 'Слышат'
Движение 