Miljoonat "hiljaiset" synapsit määräävät kuinka muisti toimii

Нейробиологии из Массачусетского технологического института обнаружили, что мозг взрослой мыши содержит

миллионы «молчащих» синапсов (контактов между нейронами), расположенных на крошечных структурах, называемых филоподиями. До сих пор считалось, что такие структуры существуют только в детском мозгу, но ученые установили, что около трети всех синапсов в коре головного мозга «молчат».

Исследователи впервые обнаружили молчащие синапсы несколько десятилетий назад в мозгу молодых мышей и других животных. Считается, что на раннем этапе развития эти синапсы помогают мозгу получать огромное количество информации, которая нужна младенцам, чтобы узнать больше об окружающей среде и о том, как взаимодействовать с ней. 

Ohut filopodia hiljaisilla synapseilla, jotka peittävät neuronin dendriittiä. Kuva: Dimitra Vardalaki ja Mark Harnett, MIT

Tutkijat uskoivat, että hiirillä on sellainen"hiljaiset" rakenteet katoavat 12. elämänpäivänä. Neurotieteet ovat työssään etsineet aivojen eri osista filopodiaa eli dendriiteistä (neuronien haarautuneita prosesseja) ulottuvia ohuita kalvoulokkeita. Tutkimus osoitti, että aikuisilla eläimillä on 10 kertaa enemmän tällaisia ​​rakenteita näkökuoressa ja muissa aivojen osissa kuin aiemmin uskottiin. He havaitsivat myös, että filopodialla on välittäjäainereseptoreita, joita kutsutaan NMDA-reseptoreiksi, mutta ei AMPA-reseptoreita.

Aktiivinen synapsi käyttää molempia näitä reseptoreita,tiedemiehet selittävät. NMDA:t vaativat kuitenkin yleensä vuorovaikutusta AMPA-reseptorien kanssa signalointia varten. Tämä tarkoittaa, että filopodialla sijaitsevat synapsit eivät voi siirtää sähkövirtaa, mikä tarkoittaa, että ne ovat hiljaisia.

"Hiljaisten" synapsien olemassaolo auttaaselittää, kuinka aikuisen aivot pystyvät jatkuvasti muodostamaan uusia muistoja ja oppimaan uusia asioita ilman, että heidän tarvitsee muuttaa olemassa olevia tavanomaisia ​​synapseja, tutkijat sanovat.

Nämä hiljaiset synapsit etsivät uusia yhteyksiä ja milloinTärkeää uutta tietoa esitetään, yhteydet asiaankuuluvien hermosolujen välillä vahvistuvat. Näin aivot voivat luoda uusia muistoja ylikirjoittamatta tärkeitä muistoja, jotka on tallennettu kypsiin synapseihin, joita on vaikeampi muuttaa.

Dimitra Vardalaki, MIT:n jatko-opiskelija ja tutkimuksen kirjoittaja

Tällä hetkellä tutkijat etsivät samanlaisia ​​"hiljaisia" synapseja aikuisten aivoissa.

Lue lisää:

Genomin muinainen mysteeri paljastuu: mitä DNA:mme on piilottanut niin monta vuotta

Katso miltä nainen Thora näyttää. Hän eli 800 vuotta sitten

Säännöt digitaalisten alkuperäiskansojen kanssa viestimiseen: monikanavainen, käytettävyys ja yksi ikkuna