Nevrovitenskapsmenn utforsker elektriske synapser, hjernens "mørk materie" for første gang

Nerveceller kommuniserer gjennom synapser: små kontaktpunkter der et signal går fra en

celler til en annen. Den klassiske tilnærmingen antyder at signalet mellom nevroner overføres ved hjelp av biologisk aktive kjemikalier, nevrotransmittere. Men dette er bare en del av bildet.

Som forskere bemerker, i hjernen til nesten alleAndre dyrearter enn pigghuder har en annen type synapse: elektrisk. Denne synapsen forbinder to nerveceller direkte, slik at elektriske signaler kan overføres fra en celle til en annen uten forstyrrelser. Den utbredte forekomsten av slike forbindelser i naturen, ifølge forskere, viser at elektriske synapser må utføre viktige funksjoner.

"Elektriske synapser er mye sjeldnere ennde er vanskelige å oppdage med konvensjonelle metoder. Det er derfor de så langt har blitt studert så lite, sier Georg Ammer, nevroforsker og medforfatter av studien. "I de fleste tilfeller vet vi ikke engang grunnleggende ting, som nøyaktig hvor elektriske synapser oppstår eller hvordan de påvirker hjerneaktivitet."

Nevrovitenskapsmenn har brukt immunhistokjemiskanalyse av spesifikke proteiner som danner gap junctions mellom elektriske synapser. Basert på analysen har forskerne satt sammen et kart. Det viste seg at i hjernen til fruktfluer kan slike synapser finnes i nesten alle deler av hjernen, men ikke alle nevroner har elektriske forbindelser.

Forskerne slo av arbeidet med elektrisksynapser i regionen som er ansvarlig for å behandle visuell informasjon. Resultatene viste at nevronenes respons på stimuli ble betydelig svakere, og noen typer nevroner uten elektriske synapser ble ustabile og begynte å svinge spontant.

"Resultatene viser at elektriske synapser er viktige for ulike hjernefunksjoner og kan utføre svært forskjellige oppgaver avhengig av type nervecelle," sier Ammer.

Forskere bemerker at for tidenKonstruksjonen av connectomes (en fullstendig beskrivelse av de strukturelle forbindelsene til nervesystemet) bruker kun data fra et elektronmikroskop, som ikke ser elektriske synapser. Nevrovitenskapsmenn mener denne tilnærmingen i betydelig grad begrenser vår forståelse av hvordan hjernen fungerer.

Ifølge forfatterne av arbeidet skal videre forskning vise hvordan alle synapser kan integreres i en enkelt krets og hvilke andre hemmeligheter elektriske synapser kan skjule.

Les mer:

Det er en annen "planet" inne i jorden: hvordan den reddet gryende liv

Ny studie tilbakeviser teori om lysenergioverføring

Alt du visste om tyrannosaurusen er ikke sant: hvordan vitenskapen endrer sitt Hollywood-bilde