Процесс принятия решений отследили на клеточном уровне

Процесс принятия решений отследили на клеточном уровне

Нейробиологи из лабораторий Колд-Спринг-Харбор в США смогли найти нервные клетки, активность которых связана с выбором того или иного действия. Ученые показали, что в тот момент, когда мышь выбирает, остаться ли ей у поилки или пойти осмотреться снаружи, в мозгу активируются определенные нейроны. Подробности изложены на сайте лабораторий со ссылкой на публикацию в Nature neuroscience.

Исследователи зафиксировали активность двух популяций нейронов в префронтальной коре. В ходе опытов лабораторные мыши могли свободно перемещаться внутри экспериментальной установки, внутри которой была смонтирована поилка: и когда животное подходило к источнику воды, в префронтальной коре активировались нейроны определенного типа. Другая группа клеток проявляла себя в момент выхода из камеры с поилкой, причем статистический анализ исключает случайные совпадения.

Более того, выявленные учеными клетки — далеко не рядовые нейроны. В работе нейробиологов речь идет об особенных популяциях клеток, которые синтезировали белок парвальбумин (PV-клетки) или соматотстатин (SOM-клетки). Такие нейроны достаточно давно изучались многими другими коллективами, и к моменту начала новых опытов уже было известно про то, что и PV-, и SOM-клетки играют важную роль в процессе торможения.

По словам авторов исследования, в момент приближения к поилке у животных временно снижалась активность SOM-клеток. Соответственно, в связанных с ними клетками префронтальной коры активность, напротив, увеличивалась: кора становилась доступной для переработки новой информации. Когда же мышь покидала поилку, группа PV-нейронов давала синхронный всплеск активности и это, как считают ученые, играло роль своего рода сигнала перезагрузки для связанных с этими нейронами клеток: тем самым мозг настраивался на продолжение осмотра местности в поиске чего-то нового.

Отдельно специалисты Колд-Спринг-Харбор подчеркивают то, что их работа была бы невозможна без новых оптогенетических методов. Традиционная регистрация активности клеток при помощи вживленных электродов не позволяет определить то, с каких именно клеток записываются электрические сигналы, а без этой информации выделить отдельно PV- или SOM-клетки невозможно. Для определения типа клеток геном мышей был изменен таким образом, что интересующие ученых нейроны синтезировали специальные светочувствительные молекулы вместе со своими специфичными белками и затем реагировали на освещение определенным светом. Осветив мозг мыши, ученые смогли определить то, с каких именно клеток они регистрируют электрические сигналы, причем это не приводило к серьезным нарушениям работы мозга. Ранее подобный метод (его принято называть оптогенетическим) нейробиологи использовали для того, чтобы отследить пути мотивации.

Источник: lenta.ru

Похожие новости:
Решена полувековая задача гидродинамики
Математики и физики из Италии, США, Германии, Финляндии и Японии решили гидродинамическую задачу полувековой давности. Теоретические результаты ученые продемонстрировали в ходе экспериментов, видео которых доступно на YouTube. Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters, кратко о нем сообщает ..
2016-10-06 2885 0 Научные открытия
0
Включателем памяти оказались всего несколько нейронов
Исследователи из Массачусетского технологического института показали, что для вызывания отдельных воспоминаний достаточно активации всего нескольких специфичных нейронов. Работа будет опубликованав журнале Nature, с кратким пересказом можно ознакомиться на сайте института. Исследователям было известно, какой белок синтезируются ..
2012-03-23 1550 0 Научные открытия
0
В хромосомах человека обнаружена 4-спиральная ДНК
Исследователи из Британии обнаружили в человеческих хромосомах функциональную четырехспиральную форму ДНК. Анализ был опубликован в журнале Nature Chemistry, а ее резюме можно прочитать в Nature News. Открытие удалось сделать благодаря использованию помеченных флюресцентными красителями антител, которые связываются ..
2013-01-21 3567 0 Научные открытия
1
Обнаружено отрицательное воздействие невесомости на гены
На Земле все представители флоры и фауны так или иначе ориентируются на гравитацию. Например, растения вытягиваются вверх, в то время как корни их растут вниз. В невесомости же и растения, и живые существа живут по другим законам. Так, космонавты на орбите каждый месяц теряют порядка 1-2% ..
2012-02-3 2177 0 Научные открытия
0
Сверхбыстрый лазер раскроет секреты ультрафиолета
Новый лазер, способен просканировать образец сто тысяч раз в секунду, чтобы помочь ученым понять, как солнечный свет вызывает рак кожи. Центральная лазерная установка в Великобритании (КТМ) в Харуэлле получила грант на модернизацию £ 800 000. Новая установка будет иметь уникальную ..
2013-12-24 1522 0 Научные открытия
0
Случайное открытие: практически «вечный» аккумулятор
Постепенная потеря ёмкости аккумулятором является одной из насущных проблем отрасли. Современные литиево-ионные аккумуляторы, как обещают их разработчики, могут выдерживать примерно 500–1000 циклов перезарядки. Но открытие исследователей Калифорнийского университета в Ирвайне может помочь увеличить жизненный цикл ..
2016-04-26 3966 0 Научные открытия
0
Ученые смогли включить нейрогенез в поврежденном спинном мозге
Биологи из Медицинского центра Университета Техаса научились включать в поврежденном спинном мозге процесс перепрограммирования клеток глии в новые нейроны. Работа ученых опубликована в журнале Nature Communications, кратко о ней можно прочитать в пресс-релизе центра. Заставить дифференцированные астроциты взрослых ..
2014-02-27 1723 0 Научные открытия
0
В хромосомах человека обнаружена четырехспиральная ДНК
Британские исследователи обнаружили в хромосомах человека функциональную четырехспиральную форму ДНК. Работа опубликована в журнале Nature Chemistry, а ее краткое содержание можно прочитать в Nature News. Открытие удалось совершить благодаря использованию помеченных флюресцентными красителями антител, которые связываются ..
2013-01-21 1714 0 Научные открытия
0
Ученые: процесс старения мозга можно остановить
Американские ученые из Йельского университета обнаружили в генах молекулярный переключатель, который способен остановить процесс старения мозга. Это делается путем блокировки функции гена Nogo Receptor 1. Этот ген является коммутатором, который несет ответственность за достижение развития мозга ..
2013-03-15 2691 0 Научные открытия
0
НАСА исследует на МКС рекордно холодный квантовый газ
Специалисты НАСА в условиях микрогравитации изучат ультрахолодный квантовый газ. Специалисты собираются исследовать материю при температурах, никогда ранее не наблюдаемых человеком, сообщается на сайте НАСА. Для этого на Международную космическую станцию (МКС) агентство собирается доставить соответствующее оборудование: ..
2014-09-30 1701 0 Научные открытия
-1
Российские физики открыли способ создания сверхтонких алмазов
Если углерод в виде нескольких слоев графена обработать водородом, он способен превращаться в диаман — сверхтонкую алмазную пленку. Открытие, которые совершила российско-американская группа физиков под руководством Павла Сорокина из Технологического института сверхтвердых и новых углеродных материалов, опубликовано ..
2014-02-07 1779 0 Научные открытия
0
Физики предложили объяснение трехмерности Вселенной
Физики из Великобритании, США, Германии и Португалии попробовали объяснить пространственную трехмерность наблюдаемой Вселенной и указать на возможные причины ее раннего инфляционного расширения. Препринт своего исследования авторы выложили на ресурсе arXiv.org, а кратко с ним можно ознакомиться на сайте New Scientist. Согласно выдвинутой ..
2015-09-03 4666 0 Научные открытия
1
Современная математика оказалась бессильна перед задачей Навье-Стокса
Лауреат Филдсовской медали математик Теренс Тао опубликовал работу, которая доказывает невозможность решения посвященной задаче Навье-Стокса проблемы тысячелетия существующими на настоящий момент средствами. Препринт (pdf) статьи доступен на arXiv.org. Тао попытался формализовать представление многих математиков ..
2014-02-26 2793 0 Научные открытия
1
Найден первый сверхпроводящий материал на основе марганца
Ученые, совершенно неожиданно для себя, обнаружили первый в мире сверхпроводящий материал, основу которого составляет марганец. Как считалось ранее, что магнетизм марганца, точнее, его магнитные свойства, настолько велики, что возникновение явления сверхпроводимости в этом материале попросту невозможно. Но нынешнее ..
2015-03-21 3087 0 Научные открытия
0
Ученые: гены улиток помогут продлить жизнь
У улиток есть удивительная способность приостанавливать процесс старения на период спячки. Австралийские ученые хотят найти гены, ответственные за этот процесс, и надеются, что в будущем за счет этого можно будет продлить жизнь человека. Как пишет The Courier Mail, ученые ..
2013-01-29 2402 0 Научные открытия
0