Дослідники визначили нервові клітини, які відповідають за навчання руху

Дослідники з Массачусетського технологічного інституту у серії експериментів на мишах показали, що

ключову роль навчанні складним рухамграють астроцити. Ці зірчасті нейрогліальні (допоміжні) клітини нервової тканини допомагають нейронам навчитися кодувати оптимальний час та траєкторію руху, визначати, коли і як рухатися.

Нейробіологи використовували точні молекулярнівтручання, щоб порушити дві специфічні функції астроцитів у моторній корі. У деяких мишей вони порушили здатність астроцитів поглинати нейротрансмітер глутамат. Це хімічна речовина, яка збуджує нервову активність, коли вона надходить у синапси. В інших мишей вони гіперактивували кальцієві сигнали астроцитів, що вплинуло на їхнє функціонування.

В обох випадках втручання порушили нормальнийпроцес нейропластичності, з якого нейрони формують чи змінюють свої зв'язку друг з одним у процесі навчання. Щоб перевірити, як ці зміни далися взнаки на піддослідних мишах, дослідники дали тваринам просте рухове завдання, яке вони мали освоїти. По сигналу миші повинні були дотягнутися до важеля і натиснути протягом п'яти секунд. 

У нормальних умовах гризуни навчилися виконуватизавдання за кілька тижнів. При цьому в процесі навчання підвищувалася точність рухів, прискорювалася реакція, траєкторія штовхання стала більш плавною та рівномірною. Кожне втручання впливало на продуктивність мишей. 

У першому випадку коли вчені відключализдатність астроцитів поглинати глутамат, миші, як і раніше, натискали на важіль з тією ж швидкістю. Але в цьому випадку значно знижувалась плавність руху. Вони ставали нестійкими і хиткими, тварини було неможливо вдосконалити свою техніку. У другому випадку (за впливу на кальцієві канали) гризуни переставали розуміти, коли потрібно натискати на важіль, а швидкість рухів значно падала.

Координація рухів відіграє важливу роль уповсякденне життя людей. Результати дослідження показують, що для глибшого розуміння процесів навчання та пов'язаних з ним порушень необхідно аналізувати не лише нейрони моторної кори, а й групу підтримки, яка підтримує оптимальний молекулярний баланс для навчання.

Читати далі:

Вперше на відео зняли рибу, що мешкає на глибині понад 8 300 м

Вчені з'ясували природу дивних радіосигналів із планети, схожої на Землю

Дослідження показало, що тиранозаври відрізнялися від свого «кіношного» вигляду

На обкладинці: астроцити мозку людини. Зображення: Bruno Pascal, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons