Як нервова клітина знаходить свого партнера - MedMix
Зв'язок однієї нервової клітини з іншою в мозку - це дуже складний процес, який відбувається в мозку під час внутрішньоутробного розвитку, а також у дитячому та юнацькому віці. Пошук нервової клітини партнера також можна вивчити в лабораторних умовах на друкованій платі.
Артур Бікбаєв з Інституту нейробіології Лейбніца (ЛІН) у Магдебурзі та два його колеги досліджували, як нервова клітина знаходить партнерів. Дивовижним є те, що діяльність нервових мереж можна регулювати, «позбавляючи» їх. Торговий журнал Scientific Reports представив результати у своєму поточному номері.
З'єднання нервових клітин, видно на моделі
«Нейрони хочуть знайти своїх партнерів і зв’язатись один з одним через мережі. Проблема для нас, науковців, полягає в тому, щоб зробити окремі зв’язки видимими та зрозумілими в моделі », - говорить Артур Бікбаєв. Для своїх експериментів вчені виділили нервові клітини з мозку щурів і дозволили їм рости на чіпах - так званих багатоелектродних масивах. За допомогою електродів на чіпі можна виміряти електричну активність нервової клітини і побачити, які нервові клітини активні і контактують між собою. З іншого боку, чіп дозволяє спеціально впливати на нервові клітини електричними подразниками. Бікбаєв пояснює: «Нервові клітини мозку ніколи не можна розглядати ізольовано від інших впливів. Однак у нашій моделі ми це робимо. Це спрощення є вигідним для нас, оскільки ми знаємо і можемо враховувати всі фактори, що впливають ".
З'єднання нервової клітини не є статичними, але можуть зазнавати постійних змін залежно від їх активності. Позаклітинний матрикс - це речовина, яка оточує нервову клітину, як сорочка, і забезпечує стабілізацію мереж.
У ході дослідження команді Магдебурга вдалося скинути зв’язки між нейронами і створити нові зв’язки: дослідники використовували фермент, щоб розщепити існуючий позаклітинний матрикс навколо нервових клітин, а потім змогли спостерігати оновлене дозрівання нейронних мереж. "Демонтовані" нейронні мережі активізуються, але також менш схильні до перезбудження, наприклад, таких, що виникають під час епілептичних нападів, наприклад.
Результати дослідницької групи можна використовувати двома способами: З одного боку, препарати можна випробувати на побічні ефекти дешевше, якщо вплив речовин на нервові клітини перевіряється за допомогою чіпсів. З іншого боку, інтерфейси мозок-комп'ютер можуть бути доопрацьовані таким чином, що взаємодії можуть бути кількісно оцінені і видно, як сигнали шифруються або дешифруються.