研究人员确定一个大脑“交换机”重要的关注和睡眠

纽约大学Langone医学中心的研究人员和其他地方,使用鼠标模型,记录单个神经细胞的活动在大脑的一小部分作品作为“交换机”,导演来自外界或内部记忆的信号。因为人类大脑疾病如精神分裂症、自闭症,和创伤后应激障碍通常显示扰动配电板,研究人员说,研究表明他们理解和治疗的新策略。

在一项研究发表在杂志上细胞在线8月14日,迈克尔Halassa领导的研究小组,医学博士,博士,精神病学助理教授、神经科学和生理学、和纽约大学神经科学研究所的一员,表明神经元在丘脑网状核(环境)——所谓switchboard-direct视觉等感官信号从外面的世界,和内部信息,如记忆,适当的目的地。

“我们从来没有能够观察到精确的这种结构的工作原理之前,“Halassa博士说。“这项研究向我们展示了如何路由信息在大脑中,给了我们巨大的洞察如何在精神障碍被打破。”

初勘阶段的研究中,研究人员使用一种技术来记录单个神经元的活动环境,薄薄的一层神经细胞,包括丘脑的前脑结构传递到大脑皮层的信息,更高级的功能,比如学习的座位和语言。TRN细胞抑制性信号发送到丘脑,决定哪些信息是阻塞的。

TRN细胞的活动,研究人员发现,依靠鼠标是睡着了还是清醒和警觉。TRN细胞中控制感官输入更活跃睡眠,特别是在睡眠的时间短暂快骑车脑电波时,称为纺锤波,发生。睡眠纺锤波,这与阻断感官输入在睡眠中,我们知道减少患有自闭症和精神分裂症。

Halassa博士说,新的研究结果表明,缺陷的环境细胞可能在这些干扰信息的适当的过滤条件。现在他的团队正在研究这种过滤过程的动物模型精神分裂症和自闭症。

与警报老鼠实验,Halassa博士的研究小组发现,感觉环境细胞很少。这表明尽管这些神经元在睡眠中块外部信息的流动,他们促进了信息的流动,当动物清醒和警觉。

相比之下,达到空前的细胞控制内部的流动信号表现恰恰相反,在发射的睡眠很少。这种低水平的活动,Halassa博士怀疑,可能允许记忆形成,这发生在睡眠中。丘脑海马体神经连接,在学习和记忆起着重要的作用。

在第二部分的研究中,Halassa博士的小组使用一种称为光遗传学的技术,它使用光来打开和关闭的神经细胞,达到新高:测试是否改变神经细胞放电影响的关注行为的老鼠。

在一个实验中,小鼠学会把视觉刺激与食物。休息老鼠只用了一两秒钟寻找食物时提出了一种刺激,而睡眠不足的老鼠用了更长的时间。通过打开TRN细胞专门控制视觉丘脑的一部分,通常会发生在睡眠时,老鼠表现得像他们睡眠休息。另一方面,当研究人员关闭这些环境细胞睡眠不足的老鼠很快发现食物。

“电影的电灯开关,我们似乎能够改变老鼠的精神状态,改变的速度信息可以在大脑中,旅行”Halassa博士说。映射大脑回路和干扰途径希望会导致新的治疗目标的一系列神经精神障碍,他补充道。