Tutkijat Gvttingen ja Bochum löytää todisteita uusi mekanismi, jonka kanssa meidän hermosolut pystyvät suodattaa signaalit ja siirtää ne valikoivasti.
Tarkasti tunneta asti tutkijat Max Planck-instituutin Dynamics ja Self-Organization ja Bernstein Center for Computational neurotieteen Gvttingen yhdessä neurofysiologi Maxim Volgushev päässä Ruhr-Universitdt Bochum on analysoitu, jonka säännöt, hermosolujen aivokuori päättää lähettää impulsseja. He yllättäen löytyi, että suuri joustavuus ja nopeus, jolla nämä solut toimivat ei voida selittää käyttäen hetkellä keskeinen malli neurofysiologia Hodgkin-Huxley malli. Niiden tulokset osoittavat, että natrium kanavat, jotka avautuvat solukalvon aikana hermoimpulssin, eivät toimi toisistaan riippumatta, kun oletetaan toistaiseksi, mutta tukevat toisiaan avaamisen aikana. Tämä uudentyyppinen mekanismi näyttää auttaa soluja transmit nopeasti muuttuvien signaalien ja tukahduttaa hidas signaaleja.
(Nature, Volume 440, Number 7087, 2006)
Jokainen elävä solu ylläpitää jännite-ero yli sen solukalvon. Hermosoluja erottuakseen muista soluista että ne käyttävät tätä jännite-ero käsitellä ja välittää viestejä. Kun hermosolu saa impulssi, jännite solukalvon on päinvastainen. Tämä "aktiopotentiaalin" levittäytyy läpi pitkän lisäkkeet ja solun nopea. Lopussa lisänä se tarttuu muihin soluihin. Vuonna 1952 Alan Lloyd Hodgkinin ja Andrew Fielding Huxley kuvattu matemaattisen mallin siitä, miten aktiopotentiaalin peräisin pohjalta mittausten neuronien kalmari. Hodgkin-Huxley malli, jonka tutkijat myöhemmin sai Nobelin palkinnon, koska hän toimi selittää signaalin perusprosesseja kaikissa neuronien.
Mukaan Hodgkin-Huxley malli, aktiopotentiaalin aloitetaan, kun jännite kalvo hermosolu saavuttaa tietyn kynnysarvon. Jänniteherkkien natriumkanaviin reagoida tämän jännitteen muutoksen avaamalla ja laukaista lumivyöryn kaltainen reaktio. Positiivisesti varautuneita natrium-ioneja läpi avaa kanavia soluun, joka johtaa lisäkorotukset kalvo mahdollinen ja avaamalla lisää natriumin kanavia. Kynnys ja nopeus, jolla aktiopotentiaalin peräisin vaihtelevat solusta soluun - minkä tahansa yksittäisen solun Nämä parametrit ovat määritelty suurimmaksi osaksi ominaisuuksista sen natrium-kanavat.
Monitieteinen ryhmä fyysikot ja neurophysiologists Max Planck-instituutin Dynamics ja Self-Organization in Gvttingen ja Ruhr-Universitdt Bochum on nyt tarkasteltava lähemmin nopeutta ja kynnystä aktiopotentiaalien hermosoluihin ja aivokuori on nisäkäs aivot. He pystyivät osoittamaan, että aktiopotentiaalien aloitetaan äärimmäisen nopea täällä. Vaikka yhden aktiopotentiaalin kestää millisekunnin, vahvempi tulva natrium jo setit ensimmäisten 200 mikrosekuntia. Natrium kanavat näyttävät auki lähes samanaikaisesti, jotta natriumionien voi virrata soluihin hyvin nopeasti ja suuria määriä. Samalla kuitenkin tutkijat löysivät mittauksia että raja-arvot, jolla aktiopotentiaalien aloitettiin hyvin vaihteleva.
Jotta ymmärtäisimme Mikä aiheuttaa tämän epätavallinen käyttäytyminen, tiedemiehet yrittivät luoda uudelleen käyttäytymistä solujen tietokonesimuloinnit Hodgkin-Huxley-tyypin malleja. Heidän yllätyksekseen kävi ilmi, että suuri vaihtelevuus kynnysarvon ja alkaa nopeasti aktiopotentiaalin ei voi yhtenäinen tässä mallissa. Molemmat ominaisuudet käyttäytyvät kuin molemmin puolin kiikkua. Saada suuri vaihtelevuus kynnysarvon, malli vaatii alhaista nopeutta aloittamisesta aktiopotentiaalin. Alkaa nopeasti vain saadaan, kun vaihtelu raja-arvo on alhainen.