نمودار مغز در حال رشد – ScienceDaily


چگونه می توان شبکه های عصبی ساخت که پیچیده تر از هر چیزی است که امروزه شناخته شده است؟ محققان م Instituteسسه تحقیقات مغز ماکس پلانک در فرانکفورت ، آلمان ، توسعه مدار عصبی بازدارنده را ترسیم کرده و کشف اصول مختلف تشکیل زنجیره را گزارش داده اند. یافته های آنها به دانشمندان این امکان را می دهد تا با تغییر در ساختار شبکه عصبی با گذشت زمان ، لحظه هایی را که فرد رشد می کند و با محیط خود سازگار می شوند ، ثبت کنند.

محققان شروع به درک بهتر پیچیدگی شبکه های عصبی موجود در مغز ما و حیوانات کرده اند. اما چگونه می توان چنین مدار عصبی دقیق و منحنی را ساخت؟ ما می دانیم که چگونه سلول های عصبی متولد می شوند ، به محل خود در ماده خاکستری سفر می کنند ، رشد می کنند و از هم متمایز می شوند. اما چگونه و با چه قوانینی تریلیون سیناپس آشکار می شود – نقاط تماس پیشرفته ای که از طریق آنها نورون ها “برای آموزش دیگران صحبت می کنند” ، اغلب در مکان های بسیار دقیق ، شبکه های مغز ما را تشکیل می دهند؟ در مقاله منتشر شده امروز در علوم پایه، تیمی پیرامون موریتس هلمشتاتر ، مدیر ماکس پلانک ، در مجموع سیزده مجموعه داده سه بعدی از قشر موش را در مراحل مختلف رشد تجزیه و تحلیل کرد: پس از زایمان ، در زمان های قابل مقایسه با کودک ، کودک ، نوجوان و بزرگسال جوان. آنها از روشهایی به نام “کانکتومی” برای نقشه برداری از مدارهای عصبی موجود در ماده خاکستری قشر مغز ، جایی که بیشتر سیناپسهای مغز در آن قرار دارند ، استفاده کردند. با تمرکز بر روی سیناپس های نوعی سلول عصبی به نام اینترنورون ها ، که به روش های کاملاً مشخص مهار فعالیت سلولهای عصبی دیگر هستند ، آنها توانستند پیشرفت انتخاب شریک سیناپسی را برای این نوع سلولهای عصبی خاص ردیابی کنند.

“با کمال تعجب ، انواع مختلف interneurons دوره های زمانی بسیار متفاوتی را برای شناسایی شرکای سیناپسی مورد علاقه خود دنبال می کردند. برخی از آنها توانستند اهداف سیناپسی خود را با ترجیحات بزرگسال مانند در مراحل اولیه زنجیره ای که با مغز کودک مطابقت دارد ، عصبی کنند. به محض تشکیل اولین سیناپسهای شیمیایی در ماده خاکستری قشر رخ می دهد. دیگران بهبودهای شگرفی در انتخاب هدف نشان می دهند ، که به احتمال زیاد ناشی از حذف سیناپسهای نادرست قرار گرفته است ، “توضیح می دهد انجالی گور ، دانشجوی دکترای این گروه و اولین نویسنده این مطالعه. .

مطالعات نشان داده است که در برخی از قسمت های مغز ، توسعه نه تنها شامل ایجاد سیناپس های جدید است ، بلکه نیاز به حذف سیناپس ها نیز دارد. با این حال ، کشف این که حذف سیناپس (یا هرس) عملکرد دقیق و بسیار خاصی برای تشکیل یک زنجیره بازدارنده دارد ، یک تعجب بزرگ بود. محققان همچنین دریافتند كه یك گروه عمده نورون ، به اصطلاح نورون های لوستر ، كه تصور می شود فقط در اوایل نوجوانی كاملاً تاسیس شده اند ، عصب كشی سیستماتیک و شكل دهنده سیناپسی خود را بسیار زودتر و منظم تر از آنچه در گذشته شناخته شده بود ، نشان می دهند.

این بینش علی رغم این واقعیت امکان پذیر است که نگاشت رابطها یک روش “عکس فوری” است: شبکه های عصبی را می توان در نمونه برداری از بافت مغز اندازه گیری کرد ، اما با گذشت زمان در همان مغز قابل پیگیری نیست. بلکه اندازه گیری های زیادی باید از مغزهای مختلف انجام شود. گور می گوید: “این واقعیت که ما توانستیم مشخصات مشخصی از این داده ها بدست آوریم ، تراکم اطلاعات موجود در داده های کانکتومی را نشان می دهد.” وی افزود: “من پیش بینی نمی كردم كه چنین الگوهای مشخصی از مدارها را در مغز پیدا كنیم كه هنوز در حال توسعه هستند.”

اعتقاد بر این است که فرایندهای ایجاد شبکه عصبی و قطع احتمالی آنها عمدتاً به برخی از اختلالات عمده روانپزشکی کمک می کند و تمرکز ویژه تحقیقات سهم زنجیره های مهاری در این اختلالات را ایجاد کرده است. بنابراین ، درک دقیق و دقیق زنجیره مهاری پیش شرط تجزیه و تحلیل هدفمند و مداخله احتمالی در چنین موارد بیماری است. هلمشتاتر می گوید: “ما امیدواریم که بتوانیم شکل گیری شبکه طبیعی و مختل شده در مدارهای قشر را با دقت بیشتری ترسیم کنیم تا بتوانیم تغییرات احتمالی بیماری روانی را بفهمیم و احتمالاً فنوتیپ های همدردی را شناسایی کنیم.”

آنچه محققان در مقاله گزارش می دهند مربوط به “غربالگری اتصال” است که با پهنای باند بسیار بالاتر از روش های محتوایی که اخیراً به دست آمده امکان پذیر است. “ما انتظار داریم که این روش به اندازه غربالگری ژنتیکی قابل استفاده باشد: مطالعه ساختار شبکه های عصبی در طیف گسترده ای از شرایط طبیعی و بیماری برای درک تغییرات و ویژگی های مشترک موجود در مغز پستانداران.”

منبع تاریخچه:

مواد تهیه شده توسط انجمن ماکس پلانک. توجه: مطالب را می توان از نظر سبک و طول ویرایش کرد.


منبع: unbox-news.ir

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>