Miljontals "tysta" synapser avgör hur minnet fungerar

Neuroforskare vid Massachusetts Institute of Technology har upptäckt att hjärnan hos en vuxen mus innehåller

Miljontals "tysta" synapser (kopplingar mellan nervceller) som finns på små strukturer som kallas filopodier.Fram tills nu har man trott att sådana strukturer bara finns i barns hjärnor, men forskare har funnit att ungefär en tredjedel av alla synapser i hjärnbarken är "tysta".

Forskare upptäcker tysta synapser för första gångenårtionden sedan i hjärnan hos unga möss och andra djur. Tidigt i utvecklingen tros dessa synapser hjälpa hjärnan att ta emot en mängd information som bebisar behöver för att lära sig mer om sin miljö och hur man interagerar med den.

Tunn filopodia med tysta synapser som täcker dendriten av en neuron. Bild: Dimitra Vardalaki och Mark Harnett, MIT

Forskarna trodde att möss har sådana"tysta" strukturer försvinner på den 12:e levnadsdagen. I sitt arbete har neurovetenskapen letat i olika delar av hjärnan efter filopodia - tunna membranutsprång som sträcker sig från dendriter (förgrenade processer av neuroner). Studien visade att det hos vuxna djur finns 10 gånger fler sådana strukturer i synbarken och andra delar av hjärnan än man tidigare trott. De fann också att filopodia har neurotransmittorreceptorer som kallas NMDA-receptorer, men inte AMPA-receptorer.

En aktiv synaps använder båda dessa receptorer,forskare förklarar. Emellertid kräver NMDA vanligtvis interaktion med AMPA-receptorer för signalering. Det betyder att synapserna som finns på filopodia inte kan överföra elektrisk ström, vilket betyder att de är tysta.

Förekomsten av "tysta" synapser hjälperförklara hur den vuxna hjärnan ständigt kan bilda nya minnen och lära sig nya saker utan att behöva modifiera befintliga konventionella synapser, säger forskarna.

Dessa tysta synapser letar efter nya kopplingar, och närviktig ny information presenteras, förbindelserna mellan de relevanta neuronerna stärks. Detta gör att hjärnan kan skapa nya minnen utan att skriva över viktiga minnen lagrade i mogna synapser som är svårare att ändra.

Dimitra Vardalaki, MIT doktorand och studie medförfattare

För närvarande letar forskare efter liknande "tysta" synapser i den vuxna hjärnan.

Läs mer:

Genomets uråldriga mysterium avslöjas: vad vårt DNA har gömt i så många år

Se hur en kvinna Thora ser ut. Hon levde för 800 år sedan

Regler för att kommunicera med digitala infödda: omnikanal, användbarhet och ett enda fönster