החוקרים יצרו מודל תיאורטי זה עשוי לשפוך אור על מסתורין מדע המוח

צוות המחקר מבוסס על אוניברסיטת בראון יצר מודל תיאורטי זה עשוי לשפוך אור על תעלומה מדעי המוח: מה קורה לתאים כאשר בני האדם ללמוד ולזכור?

לוק צ'ונג Yeung, עמית מחקר מדעי המוח, ועמיתיה יש לבוא עם רעיון, כי צירים בשלט סידן. קולטנים מסוימים, אשר פועלים כמו שערים, לאפשר סידן למהר לתוך תאי המוח לקבל זיכרון ההחלטות מידע. פעם אחת בתוך התאים האלה, סידן מגדיר את תגובות כימיות לשנות את הקשרים בין הנוירונים, או הסינפסות. גמישות זו, המכונה הפלסטיות הסינפטית, הוא האמין להיות בסיס היסוד של למידה וזיכרון, התפתחות המוח.

הצוות של בראון הראו כי השליטה של ​​קולטנים אלה לא רק עושה סינפסות חזק יותר או חלש, אבל גם מייצב אותם - בלי להתערב עם העושר של התגובה התאית אותות שנשלחו תאים שכנים. המודל שלהם מופיע במהדורה הנוכחית המוקדמות המקוונת של PNAS של האקדמיה הלאומית למדעים.

"היופי של המוח היא שזה פלסטיק חזק באותו זמן", אמר לוק צ'ונג. "אם המודל אומת בניסוי, פתרנו חלק חשוב בפאזל של כמה מאפיינים אלה מנוגדות לכאורה יכול, ולמעשה חייב, לדור בכפיפה אחת בתא."

כאשר לוק צ'ונג עזר ליצור את המודל, היא היתה סטודנטית לתואר שני בראון כיווץ תואר הדוקטורט שלה בפיזיקה עובד במכון המוח מערכות עצביות, מעבדת מחקר המנוהל על ידי זוכה פרס הנובל הפיזיקאי ליאון קופר.

לפני שנתיים, מדענים במכון פיתחו מודל שבו N-methyl-D-aspartate קולטנים לשלוט על זרימת הסידן לתוך האות קבלת נוירונים. הם הראו כי מודל מאוחד של מספר תצפיות הפלסטיות הסינפטית, ולאחר שנבדק במעבדות, היא נתפסת במודל הסטנדרטי על ידי חוקרים רבים בתחום.

אך המודל היה פגם. למרות שזה הסביר כיצד סינפסות לקבל חזק יותר או חלש, זה לא חשבון איך לייצב סינפסות. ללא הומאוסטזיס, סינפסות יכול לצמוח ללא הגבלה - תרחיש בלתי אפשרי. אז לוק צ'ונג ועמיתיה החל לעבוד על גרסה חדשה.