Bilim adamları 'beyin hız göstergesi' olarak çalışan nöronları keşfederler

Beynin "dahili GPS" olduğunu gösterdikten sonra, Norveçli bir grup bilim insanı aynı zamanda bir "hızölçer" olduğunu buldu. Nature dergisinde Çarşamba günü yayınlanan yeni bir çalışmada araştırmacılar, farelerin beyninin işlem hızından sorumlu bir grup nöron bulunduğunu ortaya koyuyor. Fareler daha hızlı çalıştıkça, bu sinir hücreleri grubu daha yüksek hızlarda ateş eder.

Çalışmanın baş yazarları Edvard Moser ve May-Britt Moser, 2005 yılında beyninde bir konumlandırma sistemi oluşturan ve bir kişinin uzaya yönelmesini sağlayan “yerelleştirme hücrelerinin” bulunduğuna dikkat çekti. Bir tür "dahili GPS" olarak tanımlanan bu hücrelerin keşfi, 2011'de birkaç bilim adamı olan Nobel Tıp Ödülü'nü kazandı. Yeni çalışmada, sadece hakkında bilgi kodlayan "hız hücrelerinin" keşfedilmesini tarif ediyorlar. hız. Hız hücreleri, beynin bir alanı olan medial entorinal kortekste bulunan nöronların yaklaşık% 15'ine tekabül eder ve hızını bağımsız olarak işler, yani sadece hayvanın hızı korelasyon olmadan değiştiğinde daha yüksek bir oranda ateşlenirler. yarışın yönü.

Edvard Moser'e göre, hız hücreleri, lokalizasyon hücrelerinin tam olarak anlaşılması için eksik olan bir element sağlıyor. Ona göre, uzayda konumun beyin fonksiyonları dinamiktir ve sadece uzamsal boyutlarla açıklanamamıştır. Kendini uzayda yönlendirmek için, beynin - herhangi bir GPS cihazı gibi - sadece bir konum haritasını ve bir nesnenin konumunu değil, aynı zamanda bilinen bir başlangıç ​​noktasına göre hızını da bilmesi gerekir. Yeni bulgu, konum belirleme hücrelerine zamansal boyut katar.

"Konum hücreleri tarafından üretilen (beyinde) harita, aktif konum hücrelerinin seçiminin uzaydaki hareketlerimize göre değiştiği anlamında dinamiktir. Hareket ettiğimiz zaman, bu haritanın etkinliği yansıtan bir şekilde değişir. doğrudan çevrede bulunduğumuz konum.

Bunun gerçekleşmesi için, lokalizasyon hücrelerinin hızımız hakkında anında bilgiye ihtiyacı var, böylece beyin haritasındaki hareketler dış ortamdaki hareketleri doğrudan yansıtabiliyor, "dedi. Moser'e göre, onlarla çok yakın etkileşime giriyor. "Yer bulma hücrelerinin, hız hücreleri tarafından sağlanan bilgilerin ana alıcıları olması muhtemel" dedi.

Moser'e göre konumlandırma ve hız nöronları, beyindeki bilincin nasıl oluştuğunu anlamaya yardımcı olabilir. “Lokalizasyon ve hız hücrelerinin incelenmesi bize korteksin işleyişini anlatıyor. Bunlar korteksin temel hesaplama kodları hakkında önemli bir fikir veriyorlar. Korteks, bilinç dediğimiz şeyin temelini oluşturuyor, onun hakkındaki bilgiyi derinleştirmek bize yardımcı olabilir. Bütün kortikal bölgelerin birlikte nasıl çalıştığını tam olarak anlamak - bu da bilincin oluşumunu anlamamıza yardımcı olacak "dedi.

Bilim adamına göre, Moser çiftinin araştırma hattında atılacak sonraki adımlar, farklı konumlandırma sistemi hücrelerinin nasıl bir arada çalıştığını araştırmak olacak. “Konum ve hız hücreleri arasındaki etkileşimin nasıl gerçekleştiğini ve beynin bu bölgesindeki tüm hücre tiplerinin mevcut konumumuzu nasıl algılamamızı sağladığını bilmek istiyoruz. Ayrıca bu dinamik konumlandırma haritasının geri kalanı tarafından nasıl okunduğunu da öğrenmek istiyorum. Beyin ve bu okuma nasıl eyleme çevrilir, "dedi Moser.

Araştırmayı gerçekleştirmek için bilim adamları, entorinal kortekste binlerce nöronun aktivitesini kaydedebilen farelere elektrot yerleştirdiler. Hayvanlar daha sonra bir tür konveyör bant üzerinde tutuldu. Cihaz taşındığında, fareler bir bilgisayara programlanmış değişken hızlarda çalışmak zorunda kaldılar. Sonuç olarak, hızdaki değişim ile hız hücreleri olarak vaftiz edilen nöron grubunun aktivitesi arasında önemli bir ilişki buldular.

Fábio de Castro - Sao Paulo adlı geliştiriciden

Özetle.