Нейрон розміром з мозок. Новина Безкоштовної технічної бібліотеки

НОВИНИ НАУКИ ТА ТЕХНІКИ, НОВИНКИ ЕЛЕКТРОНІКИ
Безкоштовна технічна бібліотека / Стрічка новин

Нейрон розміром із мозок

28.02.2017

Щоб зрозуміти, як працює мозок, ми повинні знати, як виглядають його нейронні ланцюжки, як нейрони з'єднуються один з одним. А для цього потрібно знати, як виглядає кожен окремий нейрон з усіма його відростками – аксоном та дендритами. Завдання надзвичайно складне, особливо якщо вирішувати його звичними нейробіологічними методами.

Один з цих методів виглядає так: у нейрон вводять фарбу, яка поширюється за його аксоном і дендритами, а потім мозок "шаткують" на дуже тонкі зрізи, перевіряючи, куди пішов барвник. Враховуючи, що нейронні відростки часто сильно гілкуються і поширюються великі відстані, остаточно їх простежити який завжди вдається.

Однак останнім часом нейробіологи винаходять для цього завдання нові способи, більш надійні і не такі трудомісткі, і один з таких способів придумали в дослідній групі Крістофа Коха, президента Алленівського інституту мозку. Методами генетичної інженерії мишам вводили гени флуоресцентних білків, причому гени були забезпечені регулятором, який включав їх у відповідь на появу речовини.

Коли речовину згодовували тваринам, гени білків, що світяться, прокидалися, але не скрізь, а лише в деяких нейронах особливої зони мозку під назвою огорожа. В результаті нервові клітини мишей починали світитися по всіх своїх відростках (флуоресцентні білки поступово поширювалися по всьому нейрону), а оскільки таких клітин було небагато, їх дуже легко було розрізнити в товщі мозку. Плюс нового методу в тому, що дозволяє повністю пофарбувати живі нейрони без хірургічного втручання.

Десять тисяч зрізів, зроблених з мозкової тканини, що відповідним чином оброблені на комп'ютері, дозволили зробити тривимірну карту трьох нейронів огорожі. Виявилося, що, хоча вони називаються нейронами огорожі, їх відростки поширюються далеко в обидві півкулі, а один з нейронів цілком оперізує мозок подібно до корони.

За словами самого Крістофа Коха, досі нічого подібного до нейробіологів не траплялося. Звичайно, і в миші, і в людини, і в інших тварин є дуже довгі нейрони - наприклад, в ногах, в яких нейронний відросток може тягтися через всю кінцівку, або стовбур мозку, чиї нервові клітини проходять через весь мозок. Однак у нейронів огорожі є важлива відмінність - вони контактують з більшістю відділів мозку, що контролюють поведінку та аналізують сенсорну інформацію.

З експериментів з томографічного сканування мозку відомо, що огорожа підтримує дуже багато контактів з рештою мозку, і, хоча вона відноситься до підкіркових структур, багато хто вважає, що саме вона відіграє ключову роль у роботі свідомості (першими цю ідею висунули Френсіс Крик і Крістоф Кох ще у середині 2000-х). Проте до сьогодні ніхто не розглядав докладно, як влаштовані її нейрони.

Нові дані, безумовно, підтверджують те, що ми знаємо про огорожу та її великі зв'язки з іншими мозковими зонами. Вивчати її багато в чому простіше, ніж інші нервові центри, не в останню чергу завдяки тому, що в огорожі не дуже багато різних типів нейронів.

У найближчій перспективі, ймовірно, нейробіологи спробують схожим чином простежити і за іншими її клітинами - і тоді можна буде сказати, наприклад, в різні області йдуть різні нейрони огорожі, або їх відростки групуються в межах декількох одних і тих же маршрутів.

<< Назад: MAX14001 - універсальний ізольований дискретний вхід 28.02.2017

>> Вперед: У Сонячній системі може виявитися понад сто планет 27.02.2017

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Доведено існування правила ентропії для квантової заплутаності 09.05.2024

Квантова механіка продовжує дивувати нас своїми таємничими явищами та несподіваними відкриттями. Нещодавно Бартош Регула із Центру квантових обчислень RIKEN та Людовіко Ламі з Амстердамського університету представили нове відкриття, яке стосується квантової заплутаності та її зв'язку з ентропією. Квантова заплутаність відіграє важливу роль у сучасній квантовій інформатиці та технологіях. Однак складність її структури робить розуміння та керування нею складними завданнями. Відкриття Регулу та Ламі показує, що для квантової заплутаності справедливе правило ентропії, подібне до того, що існує для класичних систем. Це відкриття відкриває нові перспективи в галузі квантової інформатики та технологій, поглиблюючи наше розуміння квантової заплутаності та її зв'язку з термодинамікою. Результати дослідження вказують на можливість оборотності перетворень заплутаності, що може спростити їх використання в різних квантових технологіях. Відкриття нового правила е ...>>

Міні-кондиціонер Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Літо - час відпочинку та подорожей, але часто спека може перетворити цей час на нестерпне борошно. Зустрічайте новинку від Sony – міні-кондиціонер Reon Pocket 5, який обіцяє зробити літо комфортнішим для своїх користувачів. Sony представила унікальний пристрій - міні-кондиціонер Reon Pocket 5, який забезпечує охолодження тіла у спекотні дні. З його допомогою користувачі можуть насолоджуватися прохолодою у будь-який час та в будь-якому місці, просто носячи його на шиї. Цей міні-кондиціонер оснащений автоматичним налаштуванням режимів роботи, а також датчиками температури та вологості. Завдяки інноваційним технологіям, Reon Pocket 5 регулює свою роботу залежно від активності користувача та умов довкілля. Користувачі можуть легко настроювати температуру за допомогою спеціальної мобільної програми, підключеної через Bluetooth. Крім того, для зручності доступні спеціально розроблені футболки та шорти, до яких можна прикріпити міні-кондиціонер. Пристрій може ох ...>>

Енергія з космосу для Starship 08.05.2024

Виробництво сонячної енергії в космосі стає все більш реальним з появою нових технологій та розвитком космічних програм. Керівник стартапу Virtus Solis поділився баченням використання Starship від SpaceX для створення орбітальних електростанцій, здатних забезпечувати енергією Землю. Стартап Virtus Solis представив амбітний проект створення орбітальних електростанцій, використовуючи Starship від SpaceX. Ця ідея може значно змінити сферу виробництва сонячної енергії, зробивши її доступнішою та дешевшою. Основою плану стартапу є зниження вартості запуску супутників у космос із використанням Starship. Передбачається, що завдяки цьому технологічному прориву виробництво сонячної енергії у космосі стане конкурентоспроможнішим порівняно з традиційними джерелами енергії. Віртуальна Solis планує створити великі фотоелектричні панелі на орбіті за допомогою Starship для доставки необхідного обладнання. Однак одним із ключових виклик ...>>

Новий метод створення потужних батарей 08.05.2024

З розвитком технологій та розширенням використання електроніки стає все більш актуальним питання створення ефективних та безпечних джерел енергії. Дослідники з Квінслендського університету представили новий підхід до створення потужних батарей на основі цинку, який може змінити пейзаж енергетичної індустрії. Однією з головних проблем традиційних батарей, що перезаряджаються, на водній основі була їх низька напруга, що обмежувало їх застосування в сучасних пристроях. Але завдяки новому методу, розробленому вченими, цей недолік успішно подолано. В рамках свого дослідження вчені звернулися до спеціального органічного з'єднання – катехолу. Воно виявилося важливим компонентом, здатним покращити стабільність роботи батареї та збільшити її ефективність. Цей підхід призвів до значного збільшення напруги цинк-іонних акумуляторів, що зробило їх конкурентоспроможнішими. За словами вчених, такі батареї мають кілька переваг. Вони мають б ...>>

Спиртуознавство теплого пива 07.05.2024

Пиво, як один із найпоширеніших алкогольних напоїв, має свій унікальний смак, який може змінюватись в залежності від температури споживання. Нове дослідження, проведене міжнародною групою вчених, виявило, що температура пива значно впливає на сприйняття алкогольного смаку. Дослідження, очолюване матеріалознавцем Лей Цзяном, показало, що з різних температурах молекули етанолу і води формують різні типи кластерів, що впливає сприйняття алкогольного смаку. При низьких температурах утворюються пірамідоподібні кластери, що знижує гостроту "етанолового" смаку і робить напій менш алкогольним на смак. Навпаки, при підвищенні температури кластери стають ланцюжнішими, що призводить до більш вираженого алкогольного смаку. Це пояснює, чому смак деяких алкогольних напоїв, таких як байцзю, може змінюватись в залежності від температури. Отримані дані відкривають нові перспективи для виробників напоїв, ...>>

Випадкова новина з Архіву

Повільний годинник оленя 08.03.2011

Більшість земних організмів налаштовують свій біологічний годинник за добовими змінами освітленості (морські прибережні види орієнтуються ще й на ритміку припливів і відливів).

Норвезькі зоологи зацікавилися питанням: як регулює свої біоритми північний олень, який живе там, де півроку цілодобово темно, а інші півроку сонце не заходить за горизонт?

Виявилося, олень все одно налаштовується по сонцю, лише його життєві цикли (наприклад, період розмноження) спираються не так на добовий, але в річний ритм змін освітленості. Можна сказати, що біологічний годинник північного оленя цокає всього двічі на рік.

Дивіться повний Архів новин науки та техніки, новинок електроніки

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт