Как можно построить нейронные сети более сложные, чем все известные сегодня? Исследователи из Института исследований мозга Макса Планка во Франкфурте, Германия, составили карту развития тормозных нейронных схем и сообщают об открытии отдельных принципов формирования цепей. Их результаты позволяют ученым отслеживать изменение структуры нейронной сети со временем, фиксируя моменты, когда человек растет и адаптируется к окружающей среде.
Исследователи начинают лучше понимать сложность нейронных сетей, обнаруженных в нашем мозгу и мозге животных. Но как вообще можно построить такие точные и запутанные нейронные схемы? Мы знаем, как нейроны рождаются, перемещаются в серое вещество, растут и дифференцируются. Но как и по каким правилам триллионы синапсов — сложных точек контакта, через которые нейроны «разговаривают, чтобы научить других» — разворачиваются, часто в очень точных местах, чтобы сформировать сети нашего мозга? В работе, опубликованной сегодня в журнале Science, команда, возглавляемая директором Max Planck Морицем Хельмштадтером, проанализировала в общей сложности тринадцать трехмерных наборов данных из коры мышей на разных этапах развития: после рождения, в моменты времени, сопоставимые с младенцем, ребенком, подростком и молодым взрослым. Они использовали методы, называемые «коннектомикой», чтобы составить карту нейронных цепей, обнаруженных в сером веществе коры головного мозга, где расположена большая часть церебральных синапсов. Сосредоточившись на синапсах типа нервных клеток, называемых интернейронами, которые, как известно, очень специфично подавляют активность других нейронов, они смогли отследить развитие выбора синаптического партнера для этих конкретных типов нервных клеток.
«Удивительно, но разные типы интернейронов следовали очень разным временным курсам, чтобы установить своих любимых синаптических партнеров. Некоторые были способны иннервировать свои синаптические мишени с предпочтениями, подобными взрослым, уже на первых исследованных этапах цепи, которые соответствуют детскому мозгу. Это произошло сразу же, когда Первые химические синапсы были сформированы в корковом сером веществе. Другие показали резкое улучшение выбора цели, которое, скорее всего, было вызвано удалением неправильно размещенных синапсов », — объясняет Анджали Гур, доктор философии. студент кафедры и первый автор исследования.
Загрузка...
