धेरै न्यूरन्स स्मृति बिगार्छ

Too Many Neurons Spoil the Memory

नयाँ अनुसन्धान जो स्मृति-सङ्केतन neuronal नेटवर्क निस्कनु सेलुलर तंत्र प्रकट


Guardian.co.uk द्वारा संचालितशीर्षक यो लेख “धेरै न्यूरन्स स्मृति बिगार्छ” मो Costandi द्वारा लेखिएको थियो, लागि शुक्रवार 12 फरवरी मा theguardian.com 2016 15.15 UTC

जहाँ विचार बास मलाई भन्नुहोस्, तिमी तिनीहरूलाई निस्कने कल सम्म भूल? पुरानो को सुख बास जहाँ मलाई भन्नुहोस्, र जहाँ प्राचीन माया गर्नुहुन्छ, र तिनीहरूले गर्दा फेरि नविकरण हुनेछ, र OBLIVION विगतका रात, त्यो म टाढा टाढाको पटक र रिक्त स्थान ट्राभर्स सक्छ, र वर्तमान दुःख र पीडा एक रात मा सान्त्वना ल्याउन? कहाँ goest तिमी, हे विचार? टाढाको देशमा तिम्रो उडान छ के? तिमी कष्ट वर्तमान क्षण गर्न returnest भने, तिमी तिम्रो पखेटा मा सुखसुविधा ल्याउन शिथिल हुनु, र dews र मह र बाम, वा मरुभूमि wilds देखि विष, को envier आँखा बाट?

आफ्नो महाकाव्य कविता मा, अल्बियन छोरीहरूले को दर्शन, विलियम ब्लेक स्मृति को प्रकृति बारे आश्चर्य, मानसिक हामीलाई टाढा पटक र ठाउँमा ओसारपसार गर्न आफ्नो क्षमता, र शक्तिशाली भावना, सकारात्मक र नकारात्मक दुवै, हाम्रो recollections evoke गर्न सक्ने. कविता आज अत्यधिक उचित रहन भनेर प्रश्न समावेश, हाम्रो लामो-हराएका सम्झनाहरु गर्न के जस्ता, र हामी कसरी ती पुन: प्राप्त गर्छन्?

दुई भन्दा बढी शताब्दीपछि, स्मृति भण्डारण र पुनर्प्राप्ति को तंत्र मस्तिष्क विज्ञान सबैभन्दा intensively अध्ययन घटना हो. यो व्यापक रूप हिप्पोकैम्पस भनिन्छ स्मृति गठन एक मस्तिष्क संरचना मा न्यूरन्स को sparsely वितरण सञ्जाल बीच कनेक्शन को बलियो बनाउँछ समावेश विश्वास गर्नुपर्छ, र पछि पुनर्प्राप्ति नै neuronal ensembles को पुनः समावेश. र अझै, neuroscientists अझै पनि निश्चित ब्लेक गरेको प्रश्नको जवाफ सङ्घर्ष.

अब, विश्वविद्यालय जेनेभा को शोधकर्ताओं को एक टीम स्मृति गठन अन्तरनिहित तन्त्रिका तंत्र हाम्रो समझ अर्को महत्त्वपूर्ण अग्रिम गरेका छन्. optogenetics भनिने राज्य-को-को-कला विधि प्रयोग, तिनीहरूले सम्झनाहरु सांकेतिक कि neuronal ensembles कसरी निस्कनु देखाउन, वा अत्यन्त थोरै - - स्मृति पुनर्प्राप्ति क्षीण ensembles धेरै न्यूरन्स समावेश भनेर प्रकट.

optogenetics channelrhodopsins भनिन्छ शुरू algal प्रोटीन समावेश एक अत्यन्तै शक्तिशाली प्रविधी छ (Chrs) न्यूरन्स मा. यो प्रकाश संवेदनशील कक्षहरू renders, यस्तो तिनीहरूलाई तोकिएको समूह वा बन्द गर्न सकिन्छ भनेर, लेजर प्रकाश को दलहन प्रयोग अप्टिकल फाइबर मार्फत मस्तिष्क मा वितरित, मिलिसेकेण्डको एक timescale मा.

हालैका वर्षहरूमा, अनुसन्धानकर्ताहरूले माउस मस्तिष्क मा स्मृति गठन समयमा सक्रिय बन्न कि hippocampal न्यूरन्स लेबल optogenetics प्रयोग गरेका छन्, र विभिन्न तरिकाले लेबल ensembles हेरफेर गर्न. यसरी, तिनीहरूले नै ensembles सक्रिय गर्न सक्नुहुन्छ स्मृति पुनर्प्राप्ति induce; वा बन्द डरलाग्दो सम्झनाहरु स्विच; सकारात्मक व्यक्तिहरूलाई मा नकारात्मक सम्झनाहरु रूपान्तरण, वा विपरित; र पनि चूहों को दिमाग मा सम्पूर्ण झूटा सम्झनाहरु प्रत्यारोपण.

नयाँ अनुसन्धान, पाब्लो Mendez र लेट डोमिनिक मुलर नेतृत्व, tragically गर्ने एक ग्लाइडिङ दुर्घटनामा मृत्यु गत वर्ष को अप्रिल मा, यो पहिले काम बनाउँछ. तिनीहरूले मस्तिष्क को एक छेउमा अनुवांशिक ईन्जिनियर चूहों कण कक्षहरू मा Chr व्यक्त सिर्जना, मा dentate क्षेत्र को हिप्पोकैम्पस को. कण कक्षहरुमा हिप्पोकैम्पस को यस क्षेत्रमा सिद्धान्त न्यूरन्स छन्, यस्ता स्मृति र स्थानिक नेभिगेसन रूपमा hippocampal कार्यहरु लागि महत्वपूर्ण हुन लाग्यो छन्. तिनीहरूले ठूलो cages मा जनावर राखिएको, आफ्नो नयाँ वातावरण अन्वेषण गर्न तिनीहरूलाई केही अनुमति. यसैबीच, तिनीहरूले optogenetically चूहों केहि अनियमित कण कक्षहरू सक्रिय, तर अरूलाई छैन.

Channelrhodopsin व्यक्त Hippocampal कण कक्षहरू (रातो मा).
Channelrhodopsin व्यक्त Hippocampal कण कक्षहरू (रातो मा). छवि: पाब्लो Mendez

जब तिनीहरूले dissected र पशुहरू 'दिमाग जांच 45 मिनेट पछि, शोधकर्ताओं hippocampal न्यूरन्स को ensembles मा स्थानिक अन्वेषण evoked गतिविधि फेला, को स्तर निर्धारण गरे जस्तै cFos, एक तथाकथित 'तत्काल प्रारम्भिक' न्यूरन्स आगो सुरु गर्दा चाँडै सरेका छ जीन. महत्वपूर्ण, आफ्नो cages अन्वेषण गर्न अनुमति चूहों को उच्च संख्या थियो cFos-को प्रयोग अवधिको लागि आफ्नो घर cages बायाँ ती भन्दा कण कक्षहरू व्यक्त, र अन्वेषण समयमा optogenetic उत्तेजना प्राप्त ती एकदम उच्च संख्या थियो cFosभएन भनेर ती भन्दा -positive न्यूरन्स.

यो स्थानिक अन्वेषण dentate कण कक्षहरूको ensembles मा गतिविधि evokes भनेर देखाए, र अनियमित फेरबदल गर्ने optogenetic उत्तेजना यी नेटवर्क को गतिविधि ensembles को आकार बढ्छ, वा तिनीहरूलाई भित्र कक्षहरू संख्या.

तर ensembles को आकार manipulating व्यवहारमा कुनै पनि असर गर्छ? खोज्नको लागि, Mendez र उनको सहयोगिहरु अर्को पिंजरे मा आफ्नो hippocampi मा Chr व्यक्त चूहों राखिएको, र तिनीहरूलाई धेरै थोरै बिजुली झटके दिनुभयो. यो उपचार को पुनरावृत्ति संग, चूहों द्रुत पिंजरे डर सिक्न, जब यो मा फर्के र चाँडै अप स्थिर, हुँदा पनि तिनीहरूले थप झटके दिइएको छैन.

यो समय, शोधकर्ताओं optogenetically चूहों केहि अनियमित कण कक्षहरू उत्साहित, तर अरूलाई छैन, प्रशिक्षण समयमा, अर्डर गर्ने डरलाग्दो स्मृति encodes कि neuronal टुकडी को आकार बढाउन. जब कुनै उत्तेजना प्राप्त गर्ने अरूलाई भन्दा नै पिंजरे फर्के यी चूहों कम चिसो व्यवहार प्रदर्शन. तर उत्तेजना पनि कृत्रिम डर सम्झनाहरु सिर्जना, जनावर अन्य परिस्थिति मा स्थिर त्यस्तो, धेरै.

अनियमित कण कक्षहरूको निषेध नै प्रभाव थियो, केवल टुकडी मा न्यूरन्स को संख्या फेरबदल गर्ने डरलाग्दो सम्झनाहरु सम्झने जनावर 'क्षमता interfered भनेर सुझाव. यी निष्कर्ष पहिलेको अध्ययन ती अनुरूप छन्, जो पनि देखाउनुभएको inhibiting वा कण सेल गतिविधि उत्तेजक प्रासंगिक सिक्ने impairs.

किन यो हुन सक्छ बुझ्न, शोधकर्ताओं प्रयोगहरू अर्को श्रृंखला प्रदर्शन, microelectrodes प्रयोग hippocampal ऊतक को स्लाइस मा न्यूरन्स को गतिविधि रेकर्ड गर्न. यी प्रयोगहरूले कण कक्षहरूको optogenetic उत्तेजना छिमेकी interneurons मा एक मजबूत प्रतिक्रिया पैदा भनेर देखाए, जो inhibitory neurotransmitter GABA जारी.

यसरी, कण कक्षहरूको गोलीबारी inhibitory interneurons जान्छ, जो आसन्न कण कक्षहरू मनोबल घट्यो र टुकडी प्रवेश तिनीहरूलाई रोक्न. यसरी, interneurons सम्झनाहरु सङ्केतन संलग्न कण कक्षहरूको संख्या र वितरण विनियमन द्वारा नव-गठन सम्झनाहरु स्थिर देखा. सक्रिय वा अनियमित कण कक्षहरू silencing यो प्रक्रिया upsets र कण कक्षहरूको संख्या alters, जो नयाँ सम्झनाहरु अस्थिर बनाउन सक्छ.

"यो अध्ययन मा, हामी स्मृति एक सरल फारम प्रयोग, एक स्थानिक सन्दर्भ को स्मृति, तर चुनौती थप जटिल अनुभव कण्ठ कसरी अध्ययन छ, र मस्तिष्क धेरै अनुभव को भण्डारण गर्नुहुने व्यवहार,"Mendez भन्छन्. "यी प्रश्नहरूको बुझ्ने हामीलाई मस्तिष्क भण्डारण क्षमता को सीमा बुझ्न मदत गर्न सक्छ।"

सन्दर्भ

Stefanelli, टी, एट अल. (2016). Hippocampal Somatostatin Interneurons नियन्त्रण Neuronal मेमोरी Ensembles को आकार. Neuron, 89: 1-12. DOI: 10.1016/j.neuron.2016.01.024 [सार]

guardian.co.uk © संरक्षक समाचार & मीडिया लिमिटेड 2010