Низ бисёр Neurons зараррасони хотира

Too Many Neurons Spoil the Memory

тадқиқоти нав ошкор механизмҳои алоқаи мобилӣ, ки аз тарафи шабакаи neuronal хотираи-Рамзгузории меоянд


Садо Guardian.co.ukИн мақола дар мавзӯи “Ҳад зиёд neurons ғорат хотираи” аз ҷониби Mo Costandi навишта шуда буд, барои theguardian.com дар бораи 12 феврал Ҷумъа 2016 15.15 ЗҲҶ - ЗАМОНИ ҲАМОҲАНГИ ҶАҲОН

Ба ман бигӯ, ки сокин андешаҳои, фаромӯш, то Ту онҳоро даъват берун? Ба ман бигӯ, ки сокинони Хурсандӣ аз сола, ва ба он ҷое, ки дӯст медорад, қадим, Ва чун онҳо аз нав барќарор, ва шаби гузашта ёдҳо, Ки то маротиба ва ҷойҳои дур дурдастро сайр медиҳад, ва онҳо бароҳати ба ғуссаи имрӯза ва як шаб дард? Дар куҷо меравй, Эй фикр? Барои кадом замин дурдасти парвоз ту аст,? Ва агар ту ба айни замон андӯҳҳо returnest, Оё мехоҳӣ меорад бароҳати болҳои ту, ва dews ва асал ва малҳами, Ё заҳри аз wilds биёбон, аз чашми ҳасуд?

Дар шеъри ӯ ҳамосавии, Рӯъёҳое, духтарони Альбион, Уилям Блейк аломоту дар бораи табиати хотираи, қобилияти он барои мо маротиба ва ҷойҳои дур интиқоли фикрронӣ,, ва ІН тавонои, ҳам мусбат ва ҳам манфӣ, ки хотираҳояшро мо метавонем оқилу. Дар шеър дорои саволҳое, ки хеле дахлдор боқӣ имрӯз, ба монанди он чӣ хотираҳо дароз-гумшуда мо рӯй медиҳад, Ва чӣ тавр мо ба онҳо ҷустуҷӯи?

Зиёда аз ду аср баъд аз, механизмњои нигоҳдорӣ ва ҷустуҷӯи хотира зуҳуроти ҳама босуръат омўхта, дар илмҳои мағзи доранд. Ин ба таври васеъ боварӣ дошт, ки ташаккули хотираи мегирад таҳкими алоқаҳои байни шабакаҳои камаҳолӣ тақсим намудани neurons дар сохтори мағзи шумо ба номи hippocampus, ки Ҷустуҷӯи минбаъдаи мегирад азнавбарќароркунии дар ансамблҳои neuronal ҳамон. Ва ҳанӯз, neuroscientists ҳам мубориза ба саволҳо ҷавоб Блейк бешубҳа.

Ҳозир, гурӯҳи муҳаққиқон дар Донишгоҳи Женева дигар пешпардохт муҳим дар фаҳмиши мо аз механизмҳои neural аслї ташаккули хотираи дод. Бо истифода аз усули давлатии-аз-ба-санъати даъват optogenetics, ки онҳо нишон медиҳанд, ки чӣ тавр ба ансамблҳои neuronal, ки кодонии хотираҳои меоянд, ошкор, ки дар ансамблҳои дорои низ neurons - ё хеле кам - ќонун- Ҷустуҷӯи хотира.

optogenetics як техникаи хеле пуриқтидор, ки бар мегирад, ҷорӣ намудани сафедаҳо algal даъват channelrhodopsins аст (ChRs) ба neurons. Ин Ӯянд ҳуҷайраҳои ҳассос, ба он нур, чунин гурӯҳҳои муайян аз онҳо мумкин аст ё хомӯш фурӯзон, бо истифода аз pulses нури лазерӣ ба мағзи сар тавассути нахи оптикӣ таслим, дар timescale аз сонияҳо.

Дар солҳоӣ охир, тадқиқотчиён optogenetics истифода ба дараҷаи neurons hippocampal, ки дар давоми ташаккули хотираи дар мағзи муш фаъол мегардад, ва бухгалтер ба ансамблҳои нишонгузорӣ бо роҳҳои гуногун. Ба ин роҳ, онҳо метавонанд ба ансамблҳои айни дубора тела Ҷустуҷӯи хотира; фурӯзон хотираҳои даҳшатангез ё хомӯш; табдил хотираҳои манфӣ ба мусбат шахсони, ё баръакс; ва ҳатто implant хотираҳо пурра бардурӯғ ба мағзи аз mice.

Дар тадқиқоти нав, боиси аз тарафи Пабло Мендес ва дер Доминик Мюллер, ки фоҷиавӣ дар як садамаи gliding мурд дар моҳи апрели соли гузашта, гиди ҳам ин кор қабл аз. Онҳо mice тарроҳӣ генетикк баён ChR дар ҳуҷайраҳои granule дар як тарафи мағзи сар офарид, дар минтақаи dentate аз hippocampus. ҳуҷайраҳои Granule ба neurons принсипи дар ин минтақа аз hippocampus мебошанд, ки фикр бошад, барои иҷрои вазифаҳое, hippocampal монанди хотира ва новбари фазоии муҳим. Онҳо ҳайвонот ба қафас калон ҷойгир, имкон баъзе аз онҳо ба омӯхтани муҳити нави худ. Дар ҳамин ҳол, Онҳо optogenetically ҳуҷайраҳои granule тасодуфӣ фаъол дар баъзе аз mice, вале на ба дигарон.

ҳуҷайраҳои granule Hippocampal изҳори Channelrhodopsin (дар сурх).
ҳуҷайраҳои granule Hippocampal изҳори Channelrhodopsin (дар сурх). Садо: Пабло Мендес

Вақте ки онҳо CSIRT- ҳоро ва мағзи ҳайвонот 'тафтиш 45 дақиқа дертар, муҳаққиқон фазоии иктишофӣ фаъолияти Табарй дар ансамблҳои аз neurons hippocampal ёфт, чунон ки аз тарафи сатҳи муайян cFos, як ном генофонди 'аввали фаврии' аст, ки дар бораи зуд фурӯзон вақте neurons оғоз ба оташ. муҳим, mice иҷозат ба омӯхтани қафас онҳо рақамҳои баланди буд cFos-изҳори ҳуҷайраҳои granule нисбат ба чап дар қафас хонаи онҳо барои давомнокии озмоиш, and those that received optogenetic stimulation during the exploration had significantly higher numbers of cFos–positive neurons than those that did not.

This showed that spatial exploration evokes activity in ensembles of dentate granule cells, and that randomly altering the activity of these networks with optogenetic stimulation increases the size of the ensembles, or the number of cells within them.

But does manipulating the size of the ensembles have any effect on behaviour? To find out, Mendez and his colleagues placed mice expressing ChR in their hippocampi into another cage, and gave them several mild electric shocks. With repetition of this treatment, the mice quickly learn to fear the cage, and quickly freeze up when returned into it, even when they are not given more shocks.

This time, the researchers optogenetically stimulated random granule cells in some of the mice, вале на ба дигарон, during the training, in order to increase the size of the neuronal ensemble that encodes the fearful memory. These mice exhibited less freezing behaviour when returned to the same cage than others who received no stimulation. But the stimulation also created artificial fear memories, such that the animals froze up in other situations, аз ҳад зиёд.

Inhibition of random granule cells had the same effect, suggesting that merely altering the number of neurons in the ensemble interfered with the animals’ ability to recall the fearful memories. These findings are consistent with those of an earlier study, which also showed that inhibiting or stimulating granule cell activity impairs contextual learning.

To understand why this might be, the researchers performed another series of experiments, using microelectrodes to record the activity of neurons in slices of hippocampal tissue. These experiments showed that optogenetic stimulation of granule cells produces a robust response in neighbouring interneurons, which release the inhibitory neurotransmitter GABA.

ҳамин тавр, the firing of granule cells leads inhibitory interneurons, which dampen adjacent granule cells and prevent them from entering the ensemble. Ба ин роҳ, interneurons appear to stabilize newly-formed memories by regulating the number and distribution of granule cells involved in encoding memories. 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.”

ишора

Stefanelli, T., Ал-. (2016). Hippocampal Somatostatin Interneurons Control the Size of Neuronal Memory Ensembles. Neuron, 89: 1-12. DOI: 10.1016/j.neuron.2016.01.024 [мавҳум]

guardian.co.uk © нигаҳбони Ахбор & ВАО Limited 2010