Лента TH Новости Биоинженерия


Ученые создали новую модель, которая объясняет построение нейронных связей

∴ 103

Людвиг Максимилиан из Мюнхенского университета нейробиологии представил новую теорию происхождения клеток нейронной сети, необходимых для пространственной ориентации, которая отводит важную роль нейронам «локации».

3

Нервные клетки в мозге, известные как «клетки локации» и «клетки сети», играют решающую роль в пространственной навигации у млекопитающих. Отдельные «клетки локации» в гиппокампе отвечают только за несколько пространственных местоположений. С другой стороны, клетки сетки в энторинальном комплексе, переключаются между несколькими положениями в окружающей среде, так что конкретные наборы последовательно активируются, когда животное пересекает свою среду обитания. Эти шаблоны активации приводят к созданию виртуальной карты, состоящей из гексагонального расположения клеток, которые отражают относительные расстояния между конкретными ориентирами в реальном мире. Поэтому мозг способен создавать виртуальную карту, которая кодирует свое собственное положение в пространстве.

Авторы новой статьи приписывают центральную роль в своей модели корреляциям в синхронизации нейронных откликов, генерируемых клетками разных мест мозга. Члены этих групп становятся активными, когда животное достигает определенных мест в пространстве и передают нервные импульсы в точно скоординированных временных последовательностях, которые следуют определенным ритмическим узорам и тем самым кодируют относительные пространственные расстояния. Лейболд и Монсальве Меркадо использовали классическое правило обучения нейронов, известное как правило Хебба, для анализа временных корреляций между шаблонами возникновени клеток места и организацией клеток сетки. Правило Хебба гласит, что повторная активация двух функционально связанных нейронов в быстрой последовательности постепенно повышает эффективность синаптической передачи между ними. Применяя эту концепцию синаптической пластичности, авторы смогли объяснить образование гексагональных расположений клеток сетки, наблюдаемых у свободно перемещающихся млекопитающих.

Иными словами, ученые обнаружили, как именно меняется мозг на физиологическом уровне, когда речь идет об ориентации в пространстве.

Филипп Дончев