Les chercheurs emploient des techniques neuves pour recenser la transmission de neurone en cerveau de rat

Il y a des cellules en votre cerveau qui identifient les places très spécifiques, et a qui en tant qu'une de leurs fonctions principales. Ces cellules, cellules appelées de place, sont trouvées dans un endroit derrière votre tempe appelée le hippocampe. Tandis que ces cellules doivent être envoyées à l'information des cellules avoisinantes pour réaliser leur fonction, jusqu'ici personne n'a pu déterminer exact ce qu'un peu les cellules nerveuses, ou les neurones, travail avec des cellules de place pour ouvrer l'indicatif elles produisent pour chaque emplacement. Les neurones viennent dans beaucoup de différents types avec des fonctionnements spécialisés. Certains répondent aux arêtes et les bordures, d'autres à l'emplacement spécifique, d'autres agissent comme un compas et réagissent à quelle voie vous tournez votre tête.

Maintenant, les chercheurs à l'institut de Kavli pour la neurologie de systèmes à l'Université Polytechnique norvégienne ont combiné une gamme des techniques avancées qui leur permettent de recenser que les neurones communiquent les uns avec les autres à différentes heures dans le cerveau de rat, et ce faisant, produisent le sens de l'animal de l'emplacement. Leurs découvertes sont publiées dans la question du 5 avril de la Science.

« Le cerveau d'un rat est la taille d'un raisin. À l'intérieur de lui y a environ cinquante millions de neurones qui sont branchés ensemble à l'450 milliards de places de décalage (rugueux), » explique professeur Edvard Moser, directeur de l'institut de Kavli. « À l'intérieur de ce cerveau de taille d'un raisin sont les endroits de chaque côté qui sont plus petits qu'une graine de raisin, où nous savons cette mémoire et le sens de l'emplacement demeurent. C'est également où nous trouvons les neurones qui répondent aux places spécifiques, les cellules de place. Mais quelles cellules font de cette place les cellules obtiennent l'information ? »

Le problème est, naturellement, que les chercheurs ne peuvent pas simplement couper ouvert le cerveau de rat pour voir quelles cellules ont eu le contact. Ce serait l'équivalent de prendre une pile géante des spaghetti cuits, de la hacher dans de petites pièces, et puis de l'essai de figurer à l'extérieur comment les boucles variées de spaghetti ont été embrouillées ensemble avant que la pile ait été coupée.

Une fonction comme ceci exige l'utilisation d'un ensemble complet différent d'outils neuraux, qui est où les « interrupteurs de lampe » entrent dans le jeu.

Les neurones partagent beaucoup de similitudes avec les câbles électriques quand ils envoient des signes entre eux. Ils envoient un courant électrique dans un sens - du « fuselage » du neurone et avalent une longue arme, appelée l'axone, qui va à d'autres cellules nerveuses. Les cellules de place obtiennent ainsi leurs petits signes électriques d'une suite entière de telles armes.

Ainsi comment les interrupteurs de lampe jouent-ils dans toute la ceci ?

« Ce qui nous avons fait la première fois était donner à ces armes de nerf un viral infection inoffensif, » Moser dit. « Nous avons conçu un seul virus qui n'entraîne pas la maladie, mais qui agit en tant que voie pour livrer des gènes aux cellules spécifiques. Le virus flue dans les neurones, rampements jusqu'au noyau de la cellule, et emploie la propre usine de cellule nerveuse pour effectuer la recette génétique que nous avons donné au virus pour transporter. »

La recette génétique a permis à la cellule d'effectuer l'équivalent d'un interrupteur de lampe. Nos yeux contiennent réellement le même genre d'interrupteur de lampe biologique, qui nous permet de voir. L'infection par un virus convertit les neurones qui ont précédemment existé seulement dans la densité, profonds à l'intérieur du cerveau, pour être maintenant sensible à la lumière.

Alors les chercheurs ont inséré des fibres optiques dans le cerveau du rat pour communiquer la lumière à les différentes cellules non identifiées qui ont maintenant eu des interrupteurs de lampe dans elles. Ils ont également implanté les micro-électrodes minces vers le bas entre les cellules ainsi ils pourraient trouver les signes envoyés par les axones chaque fois que la lumière de la fibre optique a été allumée.

« Maintenant nous avons fait installer tout, avec des interrupteurs de lampe montés en cellules autour des cellules de place, un voyant, et une voie d'enregistrer l'activité, » Moser a dit.

Les chercheurs alors ont tourné les lumières en marche et en arrêt davantage que des temps de dix-millièmes dans leurs collègues de rat, alors qu'ils surveillaient et enregistraient l'activité des centaines de différentes cellules dans les cerveaux de taille d'un raisin des rats. Les chercheurs ont fait cette recherche tandis que les rats fonctionnaient autour dans un cadre de mètre-grand dos, recueillant traite. Car les rats ont exploré leur cadre et ont trouvé les festins, les chercheurs pouvaient employer les cellules sensibles à la lumière pour figurer à l'extérieur que les cellules alimentaient à l'information aux cellules de place pendant que le cerveau du rat produisait le plan d'où le rat avait été.

Quand les chercheurs ont remonté toute l'information après ils ont conclu qu'il y a toute une gamme de différentes cellules spécialisées qui fournissent ensemble des cellules de place leur information. Le GPS du cerveau - son sens de place - est produit par des signes des cellules principales de sens, des cellules de bordure, des cellules qui n'ont aucun fonctionnement connu en produisant des remarques d'emplacement, et des cellules de réseau. Les cellules de place reçoivent ainsi des informations sur les environs du rat et des points de repère, mais mettent à jour également continuement leur propre mouvement, qui est réellement indépendant sur l'entrée sensorielle.

« Un mystère est le rôle ce les cellules qui ne sont pas une partie du jeu de sens de l'orientation. Elles envoient des signes de mettre les cellules, mais ce qui font elles font réellement ? » merveilles Moser.

« Nous nous demandons également comment les cellules dans le hippocampe peuvent trier les signes variés qu'elles reçoivent. Ils « écoutent » toutes les cellules également effectivement tout le temps, ou sont là quelques cellules qui ont plus de temps que d'autres « à parler » aux cellules de place ? »