关于安静的脑细胞群的问题带来了新的发现
霍奇基斯脑研究所(HBI)的研究人员胡斌博士和泰勒·乔米亚克博士一开始研究的是记忆在帕金森氏症患者中的作用。胡斌博士称这是他职业生涯中最重要的发现。
这和帕金森氏症毫无关系。
他们的发现发表在最重要的普通生物学杂志上BMC生物学,是第一个探索一种细胞机制,通过这种细胞机制,大脑可以使一组神经元然后在合适的时机逐渐激活它们。
Hu也是艾伯塔省儿童医院研究所和钦摩亚的副议员,在Chomicing Medicine的临床神经科学部门,开始了他们的作品,看着大脑的地区负责学习和记忆,所知涉及帕金森病。该地区称为时间关联皮质(茶),有一天Chomiak在看到一些不寻常的时候看着一些来自幼鼠的神经元。
“这些细胞真的非常安静。甚至很无聊,”乔米亚克说。“所以我继续我的其他实验,并假设这可能是技术上的限制,或者我们看到的不同类型的细胞。”
然而,无论他多么努力地试图忽视它,这种现象依然存在。研究人员转移了实验室,更换了设备,但仍然有一群安静的细胞坐在外围,他们无法解释。
“最后,我再也不能忽视它了——它变得如此深刻,如此强大,我们决定是时候弄清楚到底发生了什么。”
学习和记忆的发展:从小处开始
在学习和记忆方面,有几个模型可以解释大脑是如何发育的。其中一个得到实验数据支持的模型指出,成熟有一个层次机制——本质上,像视觉这样的基本功能首先发展,一旦这些基础完全建立,更复杂的功能,比如学习和长期记忆,就会紧随其后。
从小处开始,大脑逐渐建立在自身的基础上,并随着它的成长和发展而增加其复杂性。胡认为,当你想到儿童的语言习得或婴儿健忘症时,这是有道理的。婴儿健忘症指的是无法记住婴儿时期发生在我们身上的事情。
他解释说:“在婴儿时期,我们没有正确理解和判断我们经历的背景的认知能力,所以把它们储存在我们的大脑中对进化没有好处长期记忆。"
先前的研究表明,在宏观层面上,随着大脑的发展,TeA会发生变化。例如,MRI数据已经能够显示,在神经发育的不同阶段,TeA的活动有变化。然而,到目前为止,还没有人研究过细胞层面发生了什么。
神经元在功能上脱钩,然后逐渐上线
胡显然对这一发现感到兴奋。“我们首次对此进行了探索,表明大脑中有神经元在出生时就存在,但随着大脑成熟,它们一直处于休眠状态,慢慢被激活。”
他们的工作挑战了大脑中所有神经元从出生起就存在并完全活跃的教条。
通常情况下,信息进入神经元的树突,并在体细胞或细胞体中汇聚。然后,躯体整合所有这些信息,并将其发送到轴突,在那里它被其他神经元的树突接收。
Hu和Chomiak发现,TeA中的神经元树突和体细胞之间存在一种暂时性的脂质和蛋白质层。
乔米亚克解释说:“细胞仍然在那里,它是完全完整的,但它的功能是断开的。”信息进入树突,但随后它会碰到屏障,不能传递到网络中的其他细胞。”
随着时间的推移,屏障逐渐消失,缓慢地将细胞“唤醒”并开始互相通信。
科学家们认为,正是在这个时候,长期记忆才开始形成。
了解它的机制以及它如何影响正常和异常的神经发育
胡和霍米济亚认为,这一发现对于了解我们如何学习和对某些神经发育障碍可能有影响来说很重要。他们已经开始看看可能促进解耦以及是否可以操纵。
当他们添加了众所周知的生长因子,科学家发现他们可以过早地唤醒这些细胞。
“这让我们提出了各种各样的新问题,”乔米亚克说。“很明显,这生长因子重要的是,所以现在我们想知道它是如何监管的,以及如何或者它可能是发信号通知这种解耦过程。“
研究人员还观察到某些神经发育障碍,在某些时期存在这种脑区的异常活性水平。
Chomiak说:“我认为这种机制可能与我们观察到的某些紊乱有关,我们发现TeA中的细胞要么太早,要么太迟。”“这似乎是正常神经发育的一段时间,如果我们能理解这一机制,我相信它可以导致干预,使这些异常的生长轨迹正常化。”
这一开始几乎是一个偶然的观察结果,现在已经成为胡和乔米亚克的主要研究重点,并且具有很大的潜在影响。也许这是研究中最有趣的部分——你永远不知道在你忙着寻找其他东西的时候会发现什么。
进一步探索
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