Os pesquisadores empregam técnicas novas para identificar uma comunicação do neurônio no cérebro do rato

Há as pilhas em seu cérebro que reconhecem lugares muito específicos, e tem que como um de seus trabalhos principais. Estas pilhas, chamadas pilhas do lugar, são encontradas em uma área atrás de seu templo chamado o hipocampo. Quando estas pilhas deverem ser enviadas a informação das pilhas próximas para fazer seu trabalho, ninguém tem podido até agora determinar exactamente que tipo de pilhas de nervo, ou de neurônios, trabalho com as pilhas do lugar para craft o código elas cria para cada lugar. Os neurônios vêm em muitos tipos diferentes com funções especializadas. Alguns respondem às bordas e as beiras, outro aos lugar específicos, outro actuam como um compasso e reagem a que maneira você gira sua cabeça.

Agora, os pesquisadores no instituto de Kavli para a neurociência de sistemas na universidade norueguesa da ciência e a tecnologia combinaram uma escala das técnicas avançadas que as permitem de identificar que os neurônios comunicam um com o otro em horas diferentes no cérebro do rato, e em fazê-lo, criam o sentido do animal do lugar. Seus resultados são publicados na introdução do 5 de abril da ciência.

“O cérebro de um rato é o tamanho de uma uva. Dentro de há aproximadamente cinqüênta milhão neurônios que são conectados junto no 450 bilhão lugares de desconcertamento (aproximadamente),” explica o professor Edvard Moser, director do instituto de Kavli. O “interior este cérebro uva-feito sob medida é as áreas em cada lado que são menores do que uma semente da uva, onde nós saibamos essa memória e o sentido do lugar residem. Isto é igualmente o lugar onde nós encontramos os neurônios que respondem aos lugares específicos, as pilhas do lugar. Mas que pilhas fazem deste lugar as pilhas obtêm a informação?”

O problema é, naturalmente, que os pesquisadores não podem simplesmente cortar aberto o cérebro do rato para ver que pilhas tiveram o contacto. Aquele foi o equivalente de tomar uma pilha gigante dos espaguetes cozinhados, de desbastá-la em partes pequenas, e então da tentativa figurar para fora como as várias costas dos espaguetes tangled junto antes que a pilha estêve cortada acima.

Um trabalho como este exige o uso de um grupo completamente diferente de ferramentas neurais, que seja onde os “interruptores da luz” entram o jogo.

Os neurônios compartilham de muitas similaridades com os cabos elétricos quando enviam sinais entre si. Enviam uma corrente elétrica em um sentido - do “corpo” do neurônio e tragam um braço longo, chamado o axónio, que vai a outras pilhas de nervo. As pilhas do lugar obtêm assim seus sinais elétricos pequenos de uma série inteira de tais braços.

Assim como os interruptores da luz jogam em toda a este?

“O que nós fizemos primeiramente era dar a estes braços do nervo uma infecção viral inofensiva,” Moser diz. “Nós projectamos um vírus original que não causassem a doença, mas que actua como um caminho para entregar genes às pilhas específicas. O vírus rasteja nos neurônios, rastejamentos até o núcleo da pilha, e usa fábrica de pilha de nervo própria para fazer a receita genética que nós demos ao vírus para levar.”

A receita genética permitiu a pilha de fazer o equivalente de um interruptor da luz. Nossos olhos contêm realmente o mesmo tipo do interruptor da luz biológico, que permite que nós considerem. A infecção do vírus converte os neurônios que têm existido previamente somente na escuridão, profundos dentro do cérebro, agora para ser sensível à luz.

Então os pesquisadores introduziram fibras ópticas no cérebro do rato para transmitir a luz às pilhas não identificadas diferentes que tiveram agora interruptores da luz nelas. Igualmente implantaram microelétrodos finos para baixo entre as pilhas assim que poderiam detectar os sinais enviados através dos axónio cada vez que a luz da fibra óptica foi girada sobre.

“Agora nós mandamos tudo estabelecer-se, com os interruptores da luz instalados nas pilhas em torno das pilhas do lugar, uma lâmpada, e uma maneira de gravar a actividade,” Moser disse.

Os pesquisadores giraram então as luzes e fora de mais de dez mil vezes em seus companheiros de laboratório do rato, quando monitoraram e gravaram a actividade das centenas de pilhas individuais nos cérebros uva-feitos sob medida dos ratos. Os pesquisadores fizeram esta pesquisa quando os ratos foram executado ao redor em uma caixa do medidor-quadrado, recolhendo tratam. Porque os ratos exploraram sua caixa e encontraram os deleites, os pesquisadores podiam usar as pilhas sensíveis à luz para figurar para fora que as pilhas alimentavam a informação às pilhas do lugar enquanto o cérebro do rato criou o mapa de onde o rato tinha estado.

Quando os pesquisadores uniram toda a informação mais tarde concluíram que há uma escala inteira das pilhas especializadas diferentes que fornecem junto pilhas do lugar sua informação. O GPS do cérebro - seu sentido do lugar - é criado por sinais das pilhas principais do sentido, das pilhas da beira, das pilhas que não têm nenhuma função conhecida em criar pontos do lugar, e das pilhas de grade. As pilhas do lugar recebem assim a informação sobre os arredores do rato e os marcos, mas igualmente actualizam continuamente seu próprio movimento, que é realmente independente na entrada sensorial.

“Um mistério é o papel esse as pilhas que não são parte do sentido do jogo do sentido. Enviam sinais colocar as pilhas, mas o que fazem fazem realmente?” maravilhas Moser.

“Nós igualmente queremos saber como as pilhas no hipocampo podem classificar para fora os vários sinais que recebem. “Escutam” todas as pilhas ingualmente eficazmente todo o tempo, ou estão lá algumas pilhas que obtêm mais tempo do que outro “a falar” às pilhas do lugar?”