Ученые полагали в течение многих десятилетий, что большая часть проводки мозга устанавливается к тому времени, когда человек достиг пубертатного периода. Теперь, новое исследование, изданное в Нейроне, показывает, что даже во взрослую жизнь, изменения в процессах восприятия могут вызвать крупную перепроводку мозга.Исследователи от Макса Планка флоридского института (MPFI) и Колумбийского университета Нью-Йорка обнаружили, что перепроводка включает волокна, предоставляющие основной ввод коре головного мозга, вовлеченной в познание, сенсорное восприятие и регуляцию моторики.
Открытие могло проложить путь к будущему исследованию в области стареющего и мозгового ремоделирования.Первый автор, нейробиолог MPFI Марсель Оберлэендер, доктор философии, объявил:«Это исследование опрокидывает старые десятилетиями убеждения, что большая часть мозга соединена проводами перед критическим периодом, заканчивающимся, когда каждый – молодой совершеннолетний.
Путем изменения природы процесса восприятия мы смогли продемонстрировать, что мозг может повторно телеграфировать, даже в преклонном возрасте. Это может предположить, что, если Вы прекращаете изучать и испытывать новые вещи как возрасты, значительное количество связей в пределах мозга может быть потеряно».В их исследовании исследователи исследовали мозги более старых крыс, сосредотачивающихся на таламусе, области в пределах мозга, обрабатывающего и передающего информацию от сенсорных органов до коры головного мозга.
Ученые полагали в течение многих лет, что связи между таламусом и корой будут фиксированы ранней взрослой жизнью. Однако исследователи заметили, что это не было верно у животных, которых они изучили.Учитывая, что крысы являются ночными и зависят от их бакенбард, поскольку сенсорные органы, чтобы исследовать и провести делают их идеальной моделью для исследования, может ли мозг быть ремоделирован через изменения в процессе восприятия. Чтобы узнать, произошла ли бы обширная перепроводка между таламусом и корой, исследователи просто урезали крысиные бакенбарды, следовательно предотвратив их получающий важный и частый сенсорный ввод.
Они обнаружили, что крысы с урезанными бакенбардами изменили аксоны, т.е. нейроны или невроциты, действующие как волоконная оптика кабели, несущие коммуникабельные импульсы, пока в тех с неурезанными бакенбардами аксоны остались неизменными. Обнаружение было значительным рассмотрением, что крысы были более старыми, что означает, что перепроводка все еще происходит в более позднем возрасте. Кроме того, исследователи заметили, что перепроводка произошла всего за несколько дней.
Доктор Оберлэендер заявил:«Мы показали, что структура разъедающего мозга находится в постоянном выделении, и что эта перепроводка формируется процессом восприятия и взаимодействием со средой. Эти изменения, кажется, являются пожизненными и могут принадлежать другим сенсорным системам и разновидностям, включая людей. Наши результаты исследования открывают возможность новых путей исследования в области развития стареющих мозговых использующих количественных анатомических исследований, объединенных с атравматичными технологиями формирования изображений, подходящими для людей, таких как функциональный ЯМР (fMRI)».Недавние успехи в методах отображения и реконструкции с высокой разрешающей способностью, которые доктор Оберлэендер помог развить частично, позволили команду к автоматически, и надежно проследите прекрасные и сложные выполняющие переход структуры отдельных аксонов всюду по всему мозгу.
Чтобы рассмотреть вещи в истинном свете, аксоны имеют типичный диаметр меньше чем одной тысячной миллиметра.Доктор Оберлэендер и лауреат Нобелевской премии доктор Берт Сэкман являются частью Макса Планка Цифровая группа Нейроанатомии Института Флориды, сосредотачивающаяся на функциональной анатомии схем в коре головного мозга, формирующих основание из простых поведений (например, принятие решения). Самое значительное развитие группы должно развить трехмерную карту разъедающего мозга.
Это обеспечит новое понимание функциональной архитектуры всех областей коры головного мозга, а также предложения лучшего механического понимания сенсорного восприятия и поведения.