神经学家发现神经元类型作为大脑的节拍器
通过测量单个神经元的快速电峰值接触区域的大脑,布朗大学神经科学家已经发现了一种新型的细胞,所以经常可能作为大脑的long-hypothesized时钟或节拍器。
这种类型的神经元峰值有节奏,以同步的方式独立于外部感觉,神经科学教授克里斯·摩尔称,布朗和卡尼大脑科学研究所的副主任。通过“设置节奏,”神经元似乎改善啮齿动物的能力来检测当胡须轻了。
脑电波每second-also大约40周期被称为伽马节拍有着研究自1930年代中期以来在人类和啮齿动物,和摩尔实验室的早期研究表明,增加啮齿动物的自然伽马节奏帮助啮齿动物检测微弱须感觉。
“伽马节奏一直都是一个巨大的话题的辩论,”摩尔说。“一些极大的受人尊敬的神经科学家认为gamma节律魔法,统一时钟调整信号大脑区域。还有其他同样受到尊敬的神经科学家,绚烂地认为γ节奏计算的废气:他们当发动机运行时出现,但他们绝对不重要。”
metronome-likeγ的函数节奏之前一直在猜测,但很大程度上注销因为gamma节律改变感觉,摩尔补充道。这些新发现的飙升“节拍器”神经元高峰大约40周期一次都没有。
这项研究结果发表在周四,7月18日,在《华尔街日报》神经元。
摩尔和布朗神经学博士生Hyeyoung胫骨不出去找节拍器神经元,研究人员称之为γ常规非感觉fast-spiking中间神经元。相反,最初他们想研究sensation-driven伽马节奏。
Shin使用非常精确的机器胡须微微移动,就在啮齿动物的边缘检测运动的能力,同时记录神经元的活动whisker-sensation大脑的一部分。她想看看不同的时大脑的啮齿动物能够检测微弱的攻丝的胡须比当它不是。
“我们特别感兴趣的抑制性中间神经元亚型;这些细胞在本地和交流他们的主要功能是抑制峰值从其他细胞,"他说。“我们发现,大约三分之一的这些fast-spiking中间神经元“滴答”非常有规律。并定期定时更意味着啮齿动物是能更好地感知微妙的感觉。”
是什么使她的研究独特的是,她看着单个神经元的行为,而不是平均神经元活动。通过观察单个神经元,她发现三种不同的类型。
这些神经元飙升须独立的感觉,因此通常被忽视了,科学家提出了这个小组包括定期飙升节拍器的子群神经元。其他两个亚型飙升randomly-some与晶须的感觉并没有改变,和其他人。另外,胫骨发现metronome大脑的神经元联系地区同步。
“有个有趣的神经科学家将进入大脑,一旦他们找到一个响应的细胞外面的世界,他们研究,”摩尔说。“如果它不应对外面的世界,他们不知道如何处理它,忽略它。与电极在大脑中你听到这个,你听到它很容易过度解读或完全错过重要的事情,因为你还没准备好见他们。”
然而,胫骨准备经常看到这些飙升节拍器神经元,摩尔说。在进行研究之前,胫骨进行深入审查现有文献和利用计算机建模来理解的逻辑fast-spiking神经元,这机会青睐有准备的人的一个很好的例子。
人类的大脑也有γ节奏,摩尔说。下一步,他和胫骨想确定这些节拍器在灵长类动物和人类神经元存在。他们也想看看节拍器在其他神经元存在大脑地区,以及确定专门的同步性增强神经元metronome使用基因工程和啮齿动物的能力来检测微弱光影响的感觉。
虽然metronome神经元是新发现的,中断在更广泛的group-fast-spiking interneurons-have被卷入许多神经系统疾病包括自闭症,精神分裂症和注意缺陷多动障碍。这些条件可能干扰引起的节拍器神经元亚型,但明显还需要更多的研究来了解该亚型通常功能,更不用说任何活动的变化。
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