...

Gdzie jest zegar mózgu?

Wyniki badań naukowych pozwoliły zlokalizować region mózgu kluczowy dla postrzegania czasu.

Badacze już od dawna wiedzą o istnieniu neuronów określanych mianem zegara mózgu lub komórek czasu. Są one zlokalizowane w formacji hipokampa (region CA1) i korze śródwęchowej, a ich zadaniem jest wspieranie procesów utrwalania pamięci epizodycznej. Mają kluczowe znaczenie dla zapamiętania tego, gdzie i kiedy miały miejsce wydarzenia z przeszłości. Dotychczas sądzono, że informacje o przestrzeni i czasie kodowane są w układzie limbicznym równolegle. Jednakże jak dotąd dokładne podłoże tych procesów nie zostało poznane. Nowe światło na funkcje i dokładną lokalizację obwodów neuronalnych odpowiedzialnych za kodowanie informacji o czasie i przestrzeni rzucają badania przeprowadzone przez naukowców z Massachusetts Institute of Technology (MIT). Ich celem było zlokalizowanie obwodu neuronalnego, który dostarcza informacji o czasie do regionu CA1 formacji hipokampa. Niewielki obszar CA2, znajdujący się w najbliższym sąsiedztwie CA1, ze względu na swoje położenie i połączenie neuronalne z CA1, dawał nadzieję na znalezienie silnej zależności fizjologicznej w kodowaniu informacji o czasie i przestrzeni.

Prof. Christopher MacDonald i prof. Susumu Tonegawa z MIT wykorzystali do swoich badań myszy. Gryzonie nauczono schematu pokonywania dwóch odrębnych tras w labiryncie. W każdej próbie myszy zbliżały się do tego samego punktu wyboru i musiały podjąć decyzję, czy skręcić w lewo czy w prawo. Badacze, korzystając z metod optogenetycznych, hamowali aktywność komórek piramidowych w regionie CA2 formacji hipokampa.

Na skutek „wyłączania” obwodu CA2 myszy początkowo nie były w stanie przypomnieć sobie, w którą stronę powinny skręcić. Potrzebowały na to więcej czasu (ok. 10 sekund). Co ważne, przerwanie tego obwodu nie miało wpływu na postrzeganie miejsca, w którym się znajdują. Myszy przed wykonaniem skrętu za każdym razem zatrzymywały się we właściwym miejscu, co świadczy o tym, że tzw. komórki miejsca wykazywały normalną aktywność.

Podsumowując, naukowcy dowiedli, że hamowanie neuronów czasu w regionie CA2 miało niewielki wpływ na aktywność komórek w CA1. Pozwoliło to myszom pamiętać, gdzie się znajdują. Oznacza to, że informacje przestrzenne i czasowe kodowane są bardzo precyzyjnie przez różne części formacji hipokampa.

Bibliografia

MacDonald C.J., Tonegawa S. Crucial role for CA2 inputs in the sequential organization of CA1 time cells supporting memory. PNAS, 2021

Udostępnij:
Facebook
Twitter
LinkedIn

Ostatnie wpisy:

Podziel się opinią!

polecane wpisy:

Hirudoterapia – sposób na migenę?

Nie masz dostępu do tych treści Wygląda na to, że nie masz rangi Czytelnik, aby ją otrzymać zaloguj się klikając na przycisk poniżej. Przejdź do logowania Nie masz jeszcze konta? Dołącz do nas! Logowanie

Dzieci powinny czytać

W młodym wieku zachodzą kluczowe procesy plastyczności neuronalnej, które są istotne dla rozwoju mózgu. Dlatego warto wspierać u dzieci zachowania kształtujące ich rozwój, ponieważ mogą okazać się korzystne w dorosłym życiu. Przykładem takiego zachowania jest czytanie książek, czyli jedna z...

Kondycja wątroby a funkcje poznawcze

Przewlekłe choroby wątroby są coraz to bardziej powszechne w społeczeństwie. W ich przebiegu obserwuje się postępujące zmiany polegające na stopniowym zastępowaniu prawidłowego miąższu wątroby tkanką włóknistą, co prowadzi do zaburzeń struktury i funkcji tego narządu. Coraz więcej doniesień naukowych wskazuje,...

Archiwum: