研究者は頭脳科学のミステリーのライトを取除くかもしれない理論モデルを作成しました

ブラウン大学で基づく調査チームは頭脳科学のミステリーのライトを取除くかもしれない理論モデルを作成しました: 人間が学び、覚えているときセルに何が起こりますか。

Luk Chong Yeung、神経科学の研究教授および彼女の同僚はその概念をカルシウム制御のヒンジ思い付きました。 ゲートのように機能するある特定の受容器はカルシウムがメモリ作り情報を受け取る脳細胞に急ぐようにします。 一度これらのセルの中で、カルシウムはニューロン間の接続を変更する、または synapses を引き起こしました化学反応。 シナプスの可塑性として知られているその malleability はメモリ、学習および頭脳の開発の基本的な基礎であると信じられます。

ブラウンのチームはこれらの受容器の制御が synapses しかより強くかより弱く作らないが示しましたり - 近隣のセルから送られたシグナルへの細胞応答の豊かさと干渉しないで…、またそれらをことを安定させます。 モデルは国家科学院の進行の現在のオンライン早い版で書かれています。

「頭脳の美と」、は Luk Chong 言いましたプラスチックおよび同時に強いことです。 「実際はモデルが実験的に確認されれば、私達はこれらの表面上は反対の特性がどのようにのできるか解決し、重要な難問を、なります、セルで共存するために」。

モデルを作成するのを助けられた Luk Chong が彼女彼女の博士の物理学の学位をすぼめ、頭脳および神経系のための協会で働いているブラウンの大学院生だったときに研究所は物理学者のレオンのノーベル賞受賞のたる製造人によって動作します。

2 年前に、協会の科学者は N メチル D アスパラギン酸塩の受容器がシグナル受信ニューロンへのカルシウムの流れを制御するモデルを開発しました。 彼らは実験室ことをのテストの後で、モデルがシナプスの可塑性の複数の観察を統一し、フィールドの多くの研究者によって標準モデルとして見られることを示しました。

しかしモデルに傷がありました。 synapses がより強くまたはより弱くどのようになるか説明したが、 synapses がどのようにを安定するか説明しませんでした。 ホメオスタティスなしで、 synapses は - 不可能なシナリオを不明確に育てることができます。 従って Luk Chong および彼女の同僚は新しいバージョンで動作し始めました。

彼らは実験データ、また数学同等化に彼らのモデルを基づかせていました。 それから Luk Chong は競争の synapses からシグナルを受け取る模倣された脳細胞にモデルを加えました。 彼女は理論が遅れたことが分りました: セルへのカルシウムの流れを調整することはシグナルの一時的な機能を捕獲するが可能にしましたり、また定常にセルを戻す homeostatic 制御を遅らせます急速なシナプスの変更をだけ。

「モデルの主要特点、多くの神経の学習理論とは違って、実験室で測定することができる実質の量でと」は Luk Chong 言った構築されることです。 「しかし基本原則はです十分にユニバーサルあらゆる安定した可塑性モデルに適用されるには」。

調査チームはたる製造人をブラウンの物理学そして神経科学の教授含んでいました、; 、 Harel Shouval ヒューストンの衛生学校テキサス州立大学の神経生物学そして解剖学の助教授; そして、ブライアン Blais ブライアントの大学の物理学の教授。

http://www.brown.edu