Attenzione: questa pagina è una traduzione automatica di questa pagina originariamente in lingua inglese. Si prega di notare in quanto le traduzioni sono generate da macchine, non tutte le traduzioni saranno perfetti. Questo sito web e le sue pagine web sono destinati ad essere letto in inglese. Ogni traduzione del sito e le sue pagine web possono essere imprecise e inesatte, in tutto o in parte. Questa traduzione è fornita per comodità.

Come il cervello interpreta gli impulsi elettrici inviati dai neuroni

L'università di California, neurobiologi di San Diego ha scoperto la prova che fa luce sul mistero di lunga durata di come il cervello ha significato delle informazioni contenute negli impulsi elettrici inviati da milioni di neuroni dall'organismo.

In un documento pubblicato questa settimana nella versione online iniziale della natura del giornale, un gruppo del UCSD piombo da Massimo Scanziani spiega come neuroni, o cellule nervose, nelle informazioni di ordinamento del cervello fuori prima della decisione come rispondere. Il documento comparirà in una prossima emissione della stampa della natura.

L'indicatore luminoso, il suono e gli odori, per esempio, sono trasformati dai nostri organi sensoriali in un codice fatto della serie di impulsi elettrici che viaggiano lungo i neuroni dall'organismo al cervello. Le informazioni sull'inizio e sull'intensità di uno stimolo probabilmente sono inviate al cervello dalla sincronizzazione e dalla frequenza di questi impulsi elettrici. Come le informazioni sono ordinate dal cervello è stata una questione aperta. Il gruppo ha scoperto che i neuroni differenti nel cervello sono dedicati per rispondere alle parti specifiche delle informazioni.

“Il nostro lavoro mostra che quello che decifra la quantità enorme di informazioni che sono trasferite al cervello ad affatto del tempo punti è un aspetto di divisione del lavoro fra i neuroni specializzati,„ spiega Scanziani, un assistente universitario di biologia. “Ogni neurone ' seleziona letteralmente' l'informazione sul tipo che è supposto elaborare, quella è competente per. Molto come ogni musicista in un'orchestra legge soltanto quella parte del punteggio di una sinfonia che è stata scritta per il suo proprio strumento.„

Poiché hanno dovuto vedere e registrare gli impulsi elettrici dalle diverse cellule nervose, i ricercatori hanno usato le fette di cervello del ratto, che una volta bagnate in una soluzione appropriata possono essere tenute vive sotto un microscopio. per imitare informazioni ricevute, il primo autore sul documento, Frédéric Pouille, un collega postdottorale nel laboratorio di Scanziani, se un stimolo-analogo elettrico al punteggio in Scanziani analogia-e allora riflesso che le cellule nervose hanno letto quale parte delle informazioni. Pouille e Scanziani hanno trovato alcune cellule nervose che erano soltanto rispondenti al primo impulso che è arrivato, mentre altre cellule nervose hanno risposto soltanto agli impulsi elettrici multipli che arrivano a determinate frequenze.

“Mentre alcuni neuroni hanno risposto soltanto all'inizio di ogni pacchetto di informazioni, che, cioè mezzi: Hey, qualcosa è arrivato appena, altri neuroni realmente hanno esaminato il pacchetto ed hanno giocato le note,„ dice Scanziani.

Ciascuno di questi neuroni specializzati del cervello ha una struttura molto ramificata in cui molti neuroni che portano le informazioni sensitive possono formare le connessioni. In qualsiasi momento, ciascuno di questi neuroni specializzati del cervello potrebbe ricevere i messaggi multipli dalle sorgenti multiple, ma soltanto selettivamente sta rispondendo a determinate informazioni sulla sincronizzazione o sulla frequenza degli impulsi che sta ricevendo.

Perché è la sincronizzazione delle informazioni così importante? Le informazioni visive, tattili ed uditive devono essere sincronizzate. Se non fossero, quindi si potrebbe, per esempio, percepire che qualcuno gli orli si muovono prima dell'udito delle parole essere del tipo di un film straniero male definito.

Il cervello egualmente deve sapere intenso uno stimolo è perché l'intensità influenzerà che provvedimenti devono essere presi. Per esempio, una scarpa scomoda diventerà sempre più difficile da trascurare mentre il vostro piede sviluppa una bolla. Poichè la bolla si sviluppa, l'intervallo fra gli impulsi elettrici successivi che arrivano al cervello diminuirebbe; cioè la loro frequenza aumenterebbe. Scanziani specula che ci potrebbe anche essere “un neurone dell'allarme„ nel cervello che risponde agli impulsi elettrici ad alta frequenza avviando la risposta appropriata del muscolo per sfuggire allo stimolo.

“Questo studio avanza la nostra comprensione di come il cervello legge un codice fatto degli impulsi elettrici identici, per produrre una percezione coerente del mondo,„ dice. “Decifrare il linguaggio del cervello ci aiuterà a capire la base di un neurone per la sensazione e la cognizione ed i loro disordini associati.„

In loro documento, i ricercatori del UCSD egualmente determinano una catena dei meccanismi fisiologici che lavorano di concerto per permettere che questi neuroni del cervello rispondano selettivamente ad un reticolo specifico degli impulsi elettrici ricevuti. La comunicazione attraverso le connessioni fra i neuroni è solitamente chimica piuttosto che elettrica. I ricercatori hanno trovato che le differenze nel modo i diversi neuroni del cervello rilasciati e risposti a questi prodotti chimici potrebbero spiegare le loro risposte differenti ad informazioni ricevute.

Gli esperimenti di Pouille e di Scanziani hanno messo a fuoco sulla regione dell'ippocampo-un del cervello conosciuto per essere importanti nell'apprendimento nella memoria. Ma credono che altre regioni del cervello possano anche usare gli stessi principi per ordinare le informazioni. Tuttavia, i ricercatori precisano che le fette del cervello sono un sistema semplificato e la più ricerca è necessaria prima che capiscano i dettagli più fini del questo ordinamento.

“Questo fa parte soltanto della maschera,„ avvertenze Scanziani. “Non stiamo esaminando l'intera orchestra, forse soltanto i violini e gli oboi. Ma giù la riga pianificazione esaminare ulteriori classi di cellule nervose.„

Lo studio della ricerca è stato iniziato quando Scanziani era un assistente universitario all'istituto di ricerca del cervello dell'università di Zurigo. Il lavoro è stato supportato dagli istituti nazionali di salubrità e del Fondo nazionale svizzero per la ricerca.