Miliony „cichych” synaps określają sposób działania pamięci

Neuronaukowcy z MIT odkryli, że mózg dorosłej myszy zawiera

miliony „cichych” synaps (kontaktów międzyneurony) zlokalizowane na maleńkich strukturach zwanych filopodiami. Do tej pory uważano, że takie struktury istnieją tylko w mózgu dziecka, jednak naukowcy odkryli, że około jedna trzecia wszystkich synaps w korze mózgowej jest „cicha”.

Naukowcy po raz pierwszy odkryli ciche synapsykilkadziesiąt lat temu w mózgach młodych myszy i innych zwierząt. Uważa się, że synapsy te na wczesnym etapie rozwoju pomagają mózgowi otrzymać mnóstwo informacji, których dzieci potrzebują, aby dowiedzieć się więcej o swoim środowisku i sposobach interakcji z nim.

Cienkie filopodia z cichymi synapsami pokrywającymi dendryt neuronu. Zdjęcie: Dimitra Vardalaki i Mark Harnett, MIT

Naukowcy uważali, że myszy mają takie„ciche” struktury zanikają w 12. dniu życia. W swojej pracy neurobiolodzy szukali w różnych częściach mózgu filopodiów - cienkich wypustek błonowych wystających z dendrytów (rozgałęzionych wypustek neuronów). Badanie wykazało, że u dorosłych zwierząt takich struktur w korze wzrokowej i innych częściach mózgu jest 10 razy więcej niż wcześniej sądzono. Odkryli również, że filopodia mają receptory neuroprzekaźników zwane receptorami NMDA, ale nie mają receptorów AMPA.

Aktywna synapsa wykorzystuje oba te receptory,wyjaśniają naukowcy. Jednak NMDA zwykle wymagają interakcji z receptorami AMPA do sygnalizacji. Oznacza to, że synapsy znajdujące się na filopodiach nie mogą przewodzić prądu elektrycznego, co oznacza, że ​​są ciche.

Istnienie „cichych” synaps pomagawyjaśniają, w jaki sposób dorosły mózg jest w stanie stale tworzyć nowe wspomnienia i uczyć się nowych rzeczy bez konieczności modyfikowania istniejących konwencjonalnych synaps - twierdzą naukowcy.

Te ciche synapsy szukają nowych połączeń i kiedyprezentowane są nowe ważne informacje, wzmacniane są połączenia między odpowiednimi neuronami. Pozwala to mózgowi tworzyć nowe wspomnienia bez nadpisywania ważnych wspomnień przechowywanych w dojrzałych synapsach, które są trudniejsze do zmiany.

Dimitra Vardalaki, absolwent MIT i współautor badania

Obecnie naukowcy poszukują podobnych „cichych” synaps w dorosłym mózgu.

Czytaj więcej:

Ujawnia się starożytna tajemnica genomu: co nasze DNA ukrywało przez tyle lat

Zobacz, jak wygląda kobieta Thora. Żyła 800 lat temu

Zasady komunikacji z cyfrowymi tubylcami: omnichannel, usability i single window