Oamenii de știință rezolvă misterul creierului cu stabilitate lungă de către un sifonier

Studiul UC Riverside pe șoarece arată unde în creier intrarea senzorială este convertită în mișcare.

Când călcăm frâna mașinii când vedem un semafor roșu în față, o serie de evenimente se desfășoară în creier cu viteza fulgerului.

Imaginea semaforului este transmisă din ochii noștri către cortexul vizual, care la rândul său comunică cu cortexul premotor – o parte a creierului implicată în pregătirea și executarea mișcărilor membrelor. Apoi, un semnal este trimis la piciorul nostru pentru a călca pe frână. Cu toate acestea, regiunea creierului care ajută corpul să treacă de la „a vedea” la „a păși” este încă un mister, frustrând neurologii și psihologii.

Pentru a despacheta această „cutie neagră”, o echipă de neurologi de la Universitatea din California, Riverside, a experimentat cu șoareci pentru a identifica o regiune a creierului care funcționează dincolo de codificarea senzorială și motorie, deschizând posibil direcții noi pentru a studia mecanismele celulare și ale circuitelor. a tranzițiilor senzorial-motorii. Cercetătorii raportează că o regiune corticală definită în mod tradițional ca șoaptă a cortexului motor la șoareci este cea mai direct legată de procesul de transformare.

În laborator, cercetătorii au antrenat șoareci pentru a detecta o ușoară abatere de pe o parte a mustăților și au raportat dacă au simțit-o prin linsul unui port de apă.

„Am înregistrat activitatea neuronilor unor regiuni ale creierului care ar putea transmite această tranziție senzorial-motorie utilizând„ limbajul neuronilor ”- semnalele electrice – produse pe măsură ce mouse-ul îndeplinește sarcina de a detecta un stimul”, a spus Zhaoran Zhang, un student absolvent în Neuroscience Graduate Program și co-prim autor al lucrării de cercetare publicate în eNeuro, jurnalul cu acces deschis al Neuroscience Society.

Behzad Zareian, absolvent de psihologie și primul autor al lucrării de cercetare, a explicat că echipa a folosit instrumente matematice simple, dar intuitive, pentru a converti activitățile electrice ale neuronului în cifre care descriu cât de mult neuronul simte senzorialul de intrare. , cât de mult reflectă rezultatele viitoare ale mișcării și cât de bine prezic dacă informațiile senzoriale pot fi transformate cu succes într-un comportament corect.

Behzad Zareian, Edward Zagha ​​și Zhaoran Zhang

Fotografii cu zoom afișează, de la stânga la dreapta, Behzad Zareian, Edward Zagha ​​și Zhaoran Zhang. Credit: Laboratorul lui Zagha, UC Riverside

„Am găsit o regiune a creierului definită în mod tradițional ca fiind cortexul motor al șoaptei, despre care anterior se credea că influențează modul în care un șoarece își mișcă mustățile”, a spus Zareian, „Am constatat că această regiune corticală poate converti intrarea senzorială din devierea mustății în mai mult acțiune generală de mișcare – ușurând în acest caz – mai degrabă decât simpla mișcare a mustăților. ”

Autorul corespondent Edward Zagha, profesor asistent de psihologie și cercetător principal al echipei, a explicat că o dificultate în găsirea regiunilor cerebrale care activează tranziția senzorial-motorie este că, în timp ce oamenii de știință pot măsura activitatea creierului. Se conectează ușor la senzorial și motor în laborator, procesul intern care susține tranziția senzorial-motorie în creier este dificil de cuantificat și dificil de cuantificat.

„Creierul nostru reprezintă informații senzoriale și motorii în mai multe locuri și adesea într-un mod inutil pentru multe scopuri, cum ar fi rafinarea mișcărilor viitoare, îmbunătățirea percepției sau stocarea memoriei”, spune Zagha. „Astfel, oamenii de știință sunt acum capabili să distingă locul transformării și regiunile care reflectă doar informațiile senzoriale sau motorii în alte scopuri. Acest lucru poate îmbunătăți în mod semnificativ utilizarea terapiei țintite pentru pacienții cu defecte cerebrale senzoriale și motorii. “

Apoi, echipa intenționează să își concentreze cercetările asupra cortexului motor al mustății pentru a arăta ce se întâmplă în această regiune pentru a permite procesul de transformare.

Interesant este ca fiecare regiune corticala contine mai multe straturi si mai multe subtipuri de neuroni ca neuroni fecali si inhibitori in curs de investigare, a spus Zagha. Prin urmare, acest lucru ne lărgește cunoștințele despre circuitele neurobiologice care efectuează tranziții senzoriale-motorii și identifică potențiale locuri de intervenție terapeutică pentru a modula aceste funcții ale creierului.

Referință: „Localizarea corticală a tranziției senzoriale-motorii într-o sarcină de detectare a șoarecilor” de Behzad Zareian, Zhaoran Zhang și Edward Zagha, 25 ianuarie 2021, eNeuro.
DOI: 10.1523 / ENEURO.0004-21.2021

Cercetarea a fost finanțată prin subvenții de la Fundația Whitehall și de la National Institutes of Health.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Oamenii de știință dezvăluie cheia creșterii musculare adecvate

Analiza imunofluorescenței unui grup de celule stem proliferante asociate cu fibre musculare (gri). Celulele stem produc Dll1 (roșu) și MyoD (verde). Două...

ExoMars Orbiter surprinde fermitatea la locul de aterizare al craterului Mars Jezero

ESA-Roscosmos Trace Gas Orbiter a observat vehiculul NASA Perseverance Mars 2020, împreună cu o parașută și o carapace spate, un scut termic și o...

Reglarea cuantică în grafen avansează era comunicațiilor fără fir Terahertz de mare viteză

Tunelare cuantică. Credit: Daria Sokol / Biroul de presă MIPT Oamenii de știință de la MIPT, Universitatea Pedagogică de Stat din Moscova și Universitatea...

Un model agresiv bazat pe piață pentru dezvoltarea energiei de cuplare

Conceptul ARC Fusion Pilot Plant a fost dezvoltat la MIT ca o demonstrație a potențialului magneților supraconductori de temperatură înaltă de a reduce costurile...

Sug este mai important în cercetare decât potrivirea corectă a măștilor de față COVID

O echipă de cercetători care studiază eficacitatea diferitelor tipuri de măști de față a constatat că este cea mai bună protecție împotriva acesteia COVID-19,...

Newsletter

Subscribe to stay updated.