ද බොහෝ නියුරෝන මතකය නැති වී යයි

Too Many Neurons Spoil the Memory

නව පර්යේෂණ මතකය-සංකේතවත් neuronal ජාල මතු විසින් සෛලමය යාන්ත්රණ හෙළි


Guardian.co.uk විසින් තල්ලුමැයෙන් මෙම ලිපිය “බොහෝ නියුරෝන මතකය නැති වී යයි” මෝ Costandi විසින් රචනා කරන ලද, theguardian.com මස 12 වැනි සිකුරාදා පෙබරවාරි මස සඳහා 2016 15.15 UTC

එහිදී අදහස් වාසය මට කියන්න, ඔබ ඔවුන් ඉදිරියට කැඳවිය දක්වා අමතක? එහිදී පැරණි යෙදෙති වාසය මට කියන්න, සහ කොහේද පුරාණ ප්රේම, විට ඒ හා නැවත අළුත් ඇත, හා අන්ධකාරයෙන් පසුගිය රාත්රියේ, මම මෙතෙක් දුරස්ථ වේලාවන් සහ හිස් තැන් තරණය පිණිස, සහ තෑග්ගක් කනගාටුවෙන් සහ වේදනාව නිසා රෑ සැප ගෙන? කොහෙද goest '' ඔබ, සාමාන්ය චින්තනය? දුරස්ථ ඉඩම් දේ ඔබේ ගුවන් යානය තියෙන්නේ? '' ඔබ දුක් පීඩා වර්තමාන මොහොත returnest නම්, ඔබේ පියාපත් මත ඔබ සැප ගෙන යන්නෙහි, තුෂාරය සහ මී පැණි සහ බාම් සහ, හෝ වස කාන්තාර wilds සිට, මෙම envier ඇස් සිට?

ඔහුගේ මහා කාව්යය කාව්යයේ, ඇල්බියන් දියණියෝ දර්ශන, විලියම් බ්ලේක්, මතක ස්වභාවය පිළිබඳව පුදුම, මානසික ඈත වේලාවන් සහ ස්ථාන අපට යාමට ඇති හැකියාව, සහ බලසම්පන්න හැඟීම්, ධන හා සෘණ යන දෙකම, අපගේ අනුස්මරන එතනින් නතර කළ හැකි. එම කවිය අද ඉතා උචිත පවතින බව ප්රශ්න අඩංගු, එවැනි අපගේ දිගු අහිමි මතකයන් සිදු වන දේ ලෙස, ? අපි ඔවුන්ට ලබා නැහැ?

සියවස් දෙකකට වඩා පසුව, මතක ගබඩා කිරීම සහ ලබා වල යාන්ත්රණයන් මොළයේ විද්යා සංසිද්ධි වඩාත් තීව්රතර අධ්යයනය. එය පුළුල් ලෙස මතකය ගොඩනැගීමට මොළයේ ව්යුහය තුල න්යුරෝන ව්යාප්තව ජාල අතර සම්බන්ධතා ශක්තිමත් වන hippocampus කැඳවා සම්බන්ධ වන බව විශ්වාස කරනවා, හා ඉන් පසුව නැවත ලබා ගැනීම එම neuronal ensembles ක reactivation සම්බන්ධ වන බව. එහෙත්, neuroscientists තවමත් අනිවාර්යයෙන්ම බ්ලේක්ගේ ප්රශ්නවලට පිළිතුරු අරගල.

දැන්, මතකය ගොඩනැගීමට යටින් ස්නායුක යාන්ත්රණය පිළිබඳ අපේ අවබෝධය තවත් වැදගත් ඉදිරි පියවරක් ජිනීවා විශ්ව විද්යාලයේ පර්යේෂකයන් කණ්ඩායමක් කර ඇති. optogenetics නමින් රාජ්ය නවීන ක්රමය භාවිතා, ඔවුන් මතකයන් කේතාංකනය කරන neuronal ensembles මතු ආකාරය පෙන්වන්න, හෝ ඉතා සුළු - - මතකය ලබා ගැනීම බාධකයක් බොහෝ නියුරෝන අඩංගු ensembles බව හෙළිදරව්.

optogenetics channelrhodopsins කැඳවා ඇල්ගී ප්රෝටීන හඳුන්වා සම්බන්ධ වන බව ඉතා බලවත් තාක්ෂණය වන්නේ (ChRs) නියුරෝන බවට. මෙම සෛල ආලෝකයට සංවේදී කෙරෙන්නේය, ඔවුන් ඇති කාණ්ඩ ඔන් හෝ ඕෆ් කළ හැකි බව එම, ප්රකාශ තන්තු හරහා මොළයේ පාවා ලේසර් ආලෝකය ස්පන්ධ භාවිතා, පරව ක කාලපරාසයක් මත.

මෑත වර්ෂ වලදී, මූසිකය මොළයේ මතක ගොඩනැගීමට තුළ සක්රීය වී ඇති hippocampal නියුරෝන නම් කිරීමට පර්යේෂකයන් optogenetics භාවිතා කර ඇත, සහ විවිධ ආකාරවලින් ලේබල් ensembles හැසිරවීමට. මෙ මාවතින්, ඔවුන් එම ensembles එයින් තම හැකි මතකය ලබා ගැනීම කිරීමට රැඳවියන් පොළඹවන ලෙසටද; හෝ අක්රිය බිය මතකයන් මාරු; සෘණ මතකයන් ධනාත්මක අය බවට පත්, හෝ අනෙක් අතට; පවා මීයන් මොළ තුළට බද්ධ සම්පූර්ණයෙන්ම අසත්ය මතකයන්.

මෙම නව පර්යේෂණ, පැබ්ලෝ මෙන්ඩෙස් සහ නැසීගිය ඩොමිනික් මුලර් විසින් නායකත්වය, ඛේදජනක කරන එය පාවී විත් අනතුරකින් මිය ගියා පසුගිය වසරේ අප්රේල් මාසයේ දී, මෙම පෙර වැඩ මත ගොඩනඟයි. ඔවුන් මොළයේ එක් පැත්තකින් කැට සෛල තුළ මානව හිමිකම් කේන්ද්රය ප්රකාශ ජානමය ඉංජිනේරු මීයන් නිර්මාණය, තුළ dentate කලාපයේ මෙම hippocampus ක. කැට සෛල hippocampus මෙම කලාපය තුළ මූලධර්මය න්යුරෝන වන, එවැනි මතකය හා ස්ථානීය සංචලනය ලෙස hippocampal කාර්යයන් සඳහා තීරණාත්මක වනු කල්පනා කරන. ඔවුන් විශාල කූඩු සත්තු ඇතුල් තබා, ඔවුන්ගෙන් සමහරක් ඔවුන්ගේ නව පරිසරය ගවේෂණය කිරීමට ඉඩ. මේ අතර, ඔවුන් optogenetically මීයන් සමහර අහඹු කැට සෛල සක්රීය, නමුත් අන් අය.

Hippocampal කැට සෛල Channelrhodopsin ප්රකාශ (රතු).
Hippocampal කැට සෛල Channelrhodopsin ප්රකාශ (රතු). රූප: පැබ්ලෝ මෙන්ඩෙස්

ඔවුන් සතුන් 'මොළ dissected හා පරීක්ෂා කරන විට 45 විනාඩි පසුව, පර්යේෂකයන් අවකාශීය ගවේෂණය hippocampal නියුරෝන ensembles ක්රියාකාරකම් නඟන්නට සොයා, මට්ටම් අනුව තීරණය කරන මූල්ය නිලධාරීන්, ඊනියා 'වහාම මුල්' නියුරෝන ගිනි කිරීමට ආරම්භ කරන විට ඉක්මනින් ඔන් බව ජාන. තිබීම, වැදගත්, ඔවුන්ගේ කූඩු ගවේෂණය කිරීමට ඉඩ මීයන් ඉහළ සංඛ්යා මූල්ය නිලධාරීන්-පර්යේෂනය කාල සීමාව සඳහා ඔවුන්ගේ ගෙදර කූඩු ඉතිරි අයට වඩා කැට සෛල ප්රකාශ, හා ගවේෂණ තුළ optogenetic උත්ෙත්ජනය ලැබුණු බව එම සැලකිය යුතු තරම් ඉහළ බව සංඛ්යා මූල්ය නිලධාරීන්නැති බව වඩා -positive නියුරෝන.

මෙම අවකාශීය ගවේෂණය dentate කැට සෛල ensembles ක්රියාකාරකම් අවුස්සයි බවයි, හා අහඹු ලෙස optogenetic උත්ෙත්ජනය සමග මෙම ජාල ක්රියාකාරකම් වෙනස් වන ensembles ප්රමාණය වැඩි වන බව, ඔවුන් තුළ ඇති සෛල අංකය හෝ.

එහෙත් ensembles ප්රමාණය හැසිරවීමේ කරන්නේ හැසිරීම මත කිසිදු බලපෑමක් ඇති? සොයා ගැනීමට, මෙන්ඩෙස් හා ඔහුගේ සගයෝ තවත් කූඩුව ඔවුන්ගේ hippocampi දී මානව හිමිකම් කේන්ද්රය ප්රකාශ මීයන් තබා, ඔවුන් මෘදු විදුලි කම්පන කිහිපයක් ලබා දුන්නා. මෙම ප්රතිකාර නැවත නැවත සමග, මීයන් ඉක්මනින් කූඩුව බිය ඉගෙන, එය තුලට ආපසු පැමිණි විට හා ඉක්මනින් කැටි ගැසීම,, ඔවුන් වැඩි කම්පන දීම නොවන විට පවා.

මේ වෙලාව, පර්යේෂකයන් optogenetically මීයන් සමහර අහඹු කැට සෛල උත්තේජනය, නමුත් අන් අය, පුහුණුව අතරතුර, බිය මතකය සංකේතවත් කරන neuronal ඇඳුමේ ප්රමාණය දක්වා වැඩි කිරීම සඳහා. මෙම මීයන් එම කූඩුව කිසිම උත්ෙත්ජනය ලැබූ අනෙක් අයට වඩා ආපසු පැමිණි විට අඩු නැගිය හැසිරීම ප්රදර්ශනය. එහෙත්, උත්ෙත්ජනය ද කෘතිම බිය මතකයන් නිර්මාණය, සතුන් වෙනත් තත්වයන් තුළ දක්වා පනවා තිබින එවැනි, ද.

අහඹු කැට සෛල දෙවීම් එම බලපෑමක් ඇති, හුදෙක් ඇඳුමේ දී නියුරෝන සංඛ්යාව වෙනස් බිය මතකයන් සිහිපත් කිරීමට සතුන් හැකියාව වළක්වා බවත් ඔහු යෝජනා. මෙම සොයා ගැනීම් මීට පෙර අධ්යයන අය සමඟ අනුකූල වන, ද කැට සෛල ක්රියාකාරකම් නිෂේධනය හෝ උත්තේජනය බව පෙන්නුම් කරන විටකදි ඉගෙනුම් දුර්වල.

මෙම විය හැකි ඇයි දැයි තේරුම් ගැනීමට, පර්යේෂකයන් අත්හදා බැලීම් තවත් මාලාවක් සිදු, hippocampal පටක පෙති දී නියුරෝන ක්රියාකාරකම් වාර්තා කිරීමට microelectrodes භාවිතා. මෙම පර්යේෂණ කැට සෛල optogenetic උත්ෙත්ජනය අසල්වැසි interneurons වූ ශක්තිමත් ප්රතිචාර නිෂ්පාදනය බවයි, මෙම වැළැක්වීෙම් neurotransmitter GABA නිදහස් කරන.

මේ අනුව, කැට සෛල වෙඩි තැබීම් වැළැක්වීෙම් interneurons යොමු කරයි, යාබද කැට සෛල අඩුවිම සහ ඇඳුමේ ඇතුල් වීම වැලැක්වීමට කරන. මෙ මාවතින්, interneurons කේතන මතකයන් සම්බන්ධ කැට සෛල සංඛ්යාව සහ බෙදා හැරීම නියාමනය කිරීම මඟින් අලුතින් පිහිටුවන ලද මතකයන් ස්ථාවර කිරීමට පෙනී. Activating or silencing random granule cells upsets this process and alters the number of granule cells, which may make the new memories unstable.

“In this study, we used a simple form of memory, the memory of a spatial context, but the challenge is studying how more complex experiences are memorized, and how the brain deals with the storage of multiple experiences,” says Mendez. “Understanding these questions could help us to understand the limits of the brain’s storage capacity.”

විමර්ශන

Stefanelli, T., et al. (2016). Hippocampal Somatostatin Interneurons Control the Size of Neuronal Memory Ensembles. වසයෙන් කි්රයාකාරී, 89: 1-12. DOI: 10.1016/j.neuron.2016.01.024 [වියුක්ත]

ගාඩියන් පුවත් © guardian.co.uk & මාධ්ය සමාගම 2010