I ricercatori impiegano le nuove tecniche per identificare la comunicazione del neurone nel cervello del ratto

Ci sono celle nel vostro cervello che riconoscono i posti molto specifici ed hanno che come uno dei loro processi principali. Queste celle, chiamate celle del posto, sono trovate in un'area dietro il vostro tempio chiamato l'ippocampo. Mentre queste celle devono essere inviate ad informazioni dalle celle vicine per fare il loro processo, finora nessuno ha potuta determinare esattamente che genere di cellule nervose, o di neuroni, lavoro con le celle del posto per perfezionamento il codice essi crea per ogni posizione. I neuroni vengono in molti tipi differenti con le funzioni specializzate. Alcuni rispondono alle barriere ed i confini, altri alle posizioni specifiche, altri agiscono come una bussola e reagiscono a quale modo girate la vostra testa.

Ora, i ricercatori all'istituto di Kavli per la neuroscienza di sistemi all'università norvegese di scienza e tecnologia hanno combinato un intervallo delle tecniche avanzate che permettono loro di identificare che i neuroni comunicano a vicenda ai tempi differenti nel cervello del ratto ed in tal modo, creano il senso dell'animale di posizione. I loro risultati sono pubblicati nell'emissione del 5 aprile di scienza.

“Il cervello di un ratto è la dimensione di un'uva. Dentro ci sono circa cinquanta milione neuroni che sono connessi insieme all'450 miliardo posti di vacillamento (approssimativamente),„ spiegano il professor Edvard Moser, Direttore dell'istituto di Kavli. “Dentro questo cervello uva di taglia sono le aree da ogni lato che sono più piccole di un seme dell'uva, in cui sappiamo quella memoria ed il senso di posizione risiedono. Ciò è egualmente dove troviamo i neuroni che rispondono ai posti specifici, le celle del posto. Ma quali celle fanno da questo posto celle ottengono le informazioni?„

Il problema è, naturalmente, che i ricercatori non possono aprire tagliando semplicemente il cervello del ratto per vedere quali celle hanno avute contatto. Quello sarebbe l'equivalente di cattura del pilastro gigante degli spaghetti cucinati, di spezzettamento a pezzi nei pezzi piccoli e poi di prova di capire come i vari fili degli spaghetti sono stati aggrovigliati insieme prima che il pilastro fosse tagliato.

Un processo come questo richiede l'uso di un insieme completamente differente degli strumenti neurali, che è dove “gli interruttori della luce„ entrano in gioco.

I neuroni dividono molte similarità con i cavi elettrici quando inviano l'un l'altro i segnali. Inviano una corrente elettrica in una direzione - “dall'organismo„ del neurone e si scolano un braccio lungo, chiamato l'assone, che va ad altre cellule nervose. Le celle del posto ottengono così i loro piccoli segnali elettrici da un'intera serie di tali armi.

Così come gli interruttori della luce giocano in tutto il questo?

“Che cosa abbiamo fatto in primo luogo era dare questi le armi del nervo un'infezione virale inoffensiva,„ Moser dice. “Abbiamo progettato un virus unico che non causa la malattia, ma che funge da via per la consegna dei geni alle celle specifiche. Il virus insinua nei neuroni, crawls fino al nucleo della cella ed usa la propria fabbrica delle cellule nervose per fare la ricetta genetica che abbiamo dato al virus per portare.„

La ricetta genetica ha permesso alla cella di fare l'equivalente di un interruttore della luce. I nostri occhi realmente contengono lo stesso genere di interruttore della luce biologico, che permette che noi vediamo. L'infezione virale converte i neuroni che precedentemente sono esistito soltanto nell'oscurità, profondi dentro il cervello, ora per essere sensibile ad indicatore luminoso.

Poi i ricercatori hanno inserito le fibre ottiche nel cervello del ratto per trasmettere l'indicatore luminoso alle celle non identificate differenti che ora hanno avute interruttori della luce in loro. Egualmente hanno impiantato i microelettrodi sottili giù fra le celle in modo da potrebbero individuare i segnali inviati attraverso gli assoni ogni volta che l'indicatore luminoso dalla fibra ottica è stato acceso.

“Ora abbiamo fatti installare tutto, con gli interruttori della luce installati in celle intorno alle celle del posto, una lampada e un modo registrare l'attività,„ Moser ha detto.

I ricercatori poi hanno girato gli indicatori luminosi in funzione e a riposo più dei tempi di diecimila nei loro compagni di corso del ratto, mentre hanno riflesso e registrato l'attività dei centinaia di diverse celle nei cervelli uva di taglia dei ratti. I ricercatori hanno effettuato questa ricerca mentre i ratti sono andato in giro per in una casella del metro-quadrato, riunentesi tratta. Poichè i ratti hanno esplorato la loro casella ed hanno trovato gli ossequi, i ricercatori potevano usare le celle sensibili alla luce per capire quali celle stavano introducendo le informazioni alle celle del posto mentre il cervello del ratto ha creato la mappa di dove il ratto era stato.

Quando i ricercatori hanno un in seguito tutte le informazioni hanno concluso che ci sono un'intera gamma di celle specializzate differenti che forniscono insieme alle celle del posto le loro informazioni. GPS del cervello - il suo senso del posto - è creato dai segnali dalle celle cape della direzione, dalle celle del confine, dalle celle che non hanno funzione conosciuta nella creazione dei punti di posizione e dalle celle di griglia. Le celle del posto ricevono così sia le informazioni sui dintorni del ratto che i punti di riferimento, ma egualmente continuamente aggiornano il loro proprio movimento, che è realmente indipendente su input sensoriale.

“Un mistero è il ruolo quel le celle che non fanno parte del gioco di senso dell'orientamento. Inviano i segnali collocare le celle, ma che cosa fanno realmente fanno?„ meraviglie Moser.

“Egualmente ci domandiamo come le celle nell'ippocampo possono selezionare i vari segnali che ricevono. “Ascoltano„ tutte celle ugualmente efficacemente continuamente, o sono là alcune celle che ottengono più tempo che altri “da parlare„ con celle del posto?„