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Os pesquisadores descobrem os mecanismos que são a base da formação da aprendizagem e da memória no cérebro

Como nosso cérebro armazena a informação?

Procurando uma resposta, os pesquisadores no hospital de CHU Sainte-Justine e Université de Montréal fizeram uma descoberta principal em compreender os mecanismos que são a base da formação da aprendizagem e da memória.

Os resultados de seu estudo são apresentados hoje em comunicações da natureza.

Conduzido pelo professor Roberto Araya, a equipe estudou a função e a transformação morfológica de espinhas dendrítico, saliências minúsculas situadas nos ramos dos neurônios, durante a plasticidade synaptic, provavelmente o mecanismo subjacente para aprender e a memória.

Nós somos muito entusiasmado porque este é a primeira vez que as regras de plasticidade synaptic, um processo relativo directamente à formação da memória no cérebro, estiveram descobertas em uma maneira que permita que nós compreendam melhor a plasticidade e finalmente como as memórias são formadas quando os neurônios do neocortex cerebral recebem únicos e/ou córregos múltiplos da informação sensorial.”

Roberto Araya, professor, universidade de Montreal

Uma “árvore neuronal”

O cérebro é compo de biliões de pilhas de nervo excitáveis melhor - sabido como os neurônios. Especializam-se em uma comunicação e no processamento de informação.

“Imagine uma árvore,” disse Araya. “As raizes são representadas pelo axónio, pelo tronco central pelo corpo de pilha, pelos ramos do peripheral pelas dendrites e finalmente, as folhas pelas espinhas dendrítico. Estes milhares de folhas pequenas actuam como um Gateway recebendo a informação excitatory de outras pilhas. Decidirão se esta informação é significativa bastante ser amplificada e circulado a outros neurônios.

“Este é um conceito chave,” adicionou, “no processamento, na integração e no armazenamento da informação e conseqüentemente na memória e na aprendizagem.”

Os neurônios amplificam o “volume”

As espinhas dendrítico servem como uma zona do contacto entre os neurônios recebendo entradas (informação) da força de variação. Se uma entrada é persistente, um mecanismo por que os neurônios amplificam o “volume” está provocado de modo que possa melhorar “ouve” isso fragmento de informação particular.

Se não, a informação de um baixo “volume” será girada mais para baixo de modo que vá despercebida. Este fenômeno corresponde à plasticidade synaptic, que envolve a potenciação ou a depressão da força synaptic da entrada.

“Esta é a lei fundamental da plasticidade tempo-dependente, ou a plasticidade Ponto-sincronismo-dependente (STDP), que ajusta a força das conexões entre os neurônios no cérebro e é acreditada para contribuir à aprendizagem e à memória,” disse Sabrina Tazerart, co-autor do estudo.

Quando a literatura científica mostrar este fenômeno e como os neurônios conectam, a organização estrutural precisa de espinhas dendrítico e as regras que controlam a indução da plasticidade synaptic permaneceram desconhecidas.

“Leis das conexões”

A equipe de Araya sucedeu em derramar a luz nos mecanismos que são a base de STDP.

“Até aqui, ninguém conheceu como as entradas synaptic (informação entrante) foram arranjadas “na árvore neural” e o que faz com precisamente que uma espinha dendrítico aumente ou diminua a força, ou volume, da informação passa sobre,” o professor disse. “Nosso objetivo era extrair “leis da conectividade synaptic” responsável para construir memórias no cérebro. '”

Para seu estudo, sua equipe empregou modelos pré-clínicos em uma fase juvenil, em um período crítico para aprender e na memória no cérebro.

Usar-se avançou as técnicas na microscopia do dois-fotão que imitam contactos synaptic entre dois neurônios, os pesquisadores descobriu uma lei importante relativa ao regime da informação recebido por espinhas dendrítico.

Seu trabalho mostra que segundo o número de entradas recebidas (sinapses) e sua proximidade, a informação será levada em consideração e armazenada diferentemente.

“Nós encontramos que se mais de um entrado ocorre dentro de uma parte pequena de ramo de árvore, a pilha sempre considerará esta informação importante e aumentará seu volume,” dissemos co-primeira autor Diana E. Mitchell.

“Uma descoberta principal”

“Esta é uma descoberta principal,” Araya adicionado.

“As alterações estruturais e funcionais de espinhas dendrítico, receptores principais das entradas de outros neurônios, são associadas frequentemente com as condições neurodegenerative, tais como a síndrome frágil de X ou autismo, como o paciente pode já não processar ou armazenar a informação correctamente,” disse.

“Isto interrompe a lógica da construção da memória. Agora, compreendendo os mecanismos que são a base da dinâmica de espinhas dendrítico e como impactam o sistema nervoso, nós poderemos desenvolver aproximações terapêuticas novas e melhor-adaptadas.”