Мелло сказал, что новое исследование углубляет научное понимание механизма, участвующего в обучении мелкой моторике.
Новое исследование показывает, что специализированные клетки в нейронных цепях, которые запускают сложное обучение у певчих птиц, имеют поразительное сходство с типом нервных клеток, связанных с развитием мелкой моторики в коре головного мозга человека.Исследование ученых из Орегонского университета здравоохранения и науки опубликовано сегодня в журнале Nature Communications, пишет medicalxpress.com.«Это те свойства, которые вам нужны, если вы хотите, чтобы песня самца была точной и отчетливой, чтобы самка могла выбирать, с какой птицей она хочет спариваться», - сказал соавтор исследования Энрике фон Герсдорф, доктор философии, старший научный сотрудник OHSU Vollum Institute. «Для этого нужен высокоспециализированный мозг».Бенджамин Земель, доктор философии, научный сотрудник OHSU, является ведущим автором и провел большую часть сложной электрофизиологической работы, связанной с использованием тонких срезов мозга и записи отдельных клеток.Исследование показывает, что определенная группа нейронов экспрессирует набор генов, которые модулируют белки ионных каналов натрия. Эти ионные каналы генерируют электрические сигналы, используемые для связи между клетками нервной системы. В этом случае сборка позволяет нейронам запускать повторяющиеся импульсы, известные как потенциалы действия, на чрезвычайно высоких скоростях и частотах, когда птица поет.В исследовании описываются «сверхбыстрые всплески», которые длятся всего 0,2 миллисекунды - по сравнению с большинством всплесков потенциала действия, которые длятся миллисекунды и более. Миллисекунда сама по себе невероятно быстро, тысячная секунды.Кроме того, результаты предлагают новые возможности для понимания механизма в различных аспектах человеческого поведения и развития, который включает в себя управление мелкой моторикой.Исследователи говорят, что совокупность нейронов и ионных каналов, участвующих в пении самцов зебр-зябликов, очень похожа на аналогичную совокупность нейронов, известных как клетки Беца, в первичной моторной коре головного мозга человека.Среди крупнейших известных клеток мозга человека клетки Беца имеют длинные и толстые аксоны, которые могут распространять спайки с очень высокими скоростями и частотами. Считается, что они важны для мелкой моторики рук, ног, пальцев и запястий.«Представьте себе пианиста», - сказал соавтор исследования Клаудио Мелло, доктор медицины, доктор философии, профессор поведенческой нейробиологии медицинского факультета OHSU. «Они думают так быстро, что им приходится полагаться на воспоминания и действия, которые запоминаются и сохраняются. Игра на гитаре - то же самое».Опубликованное сегодня исследование является результатом неформальной беседы, которая первоначально произошла за обедом в кафе Mackenzie Hall Café в кампусе OHSU в Маркуам-Хилле.Мелло, поведенческий нейробиолог, который полагался на зебрового вьюрка как на животную модель, хорошо знаком с фон Герсдорф в течение 20 лет. Однажды во время обеда в кафетерии Мелло открыл свой ноутбук и показал изображение мозга молодого самца зебрового зяблика в возрасте, незадолго до того, как он начал петь, за которым последовало второе изображение, показывающее контрольную субъединицу белков, материализовавшуюся после птицы. был достаточно взрослым, чтобы начать петь.«Что-то примечательное произошло всего за несколько дней», - сказал фон Герсдорф, эксперт в области электрофизиологии и биофизики нейронов. «Я сказал, что это именно тот белок, который мы изучали в слуховой системе грызунов. Он способствует высокочастотным всплескам».Мелло сказал, что новое исследование углубляет научное понимание механизма, участвующего в обучении мелкой моторике.«Это очень важная модель, и мы думаем, что это новое исследование имеет большой потенциал», - сказал он.По словам фон Герсдорфа и Мелло, тот факт, что те же самые свойства моторных цепей присущи видам, которые разошлись более 300 миллионов лет назад, говорит о силе открытия. Исследователи говорят, что нейронные свойства, обнаруженные у самцов зебра-зябликов, могут быть оптимизированы для обеспечения скорости и точности за счет конвергентной эволюции.Он также предлагает механизмы, которые могут быть задействованы, когда соединение выходит из строя. Фон Герсдорф сказал, что возможно, что некоторые генные мутации, затрагивающие эти клетки Беца, могут вызывать относительно легкие эффекты, такие как заикание, которое можно преодолеть путем обучения, тогда как другие мутации могут иметь более выраженные эффекты, такие как те, которые связаны с прогрессирующими заболеваниями, такими как боковой амиотрофический склероз, или ALS.
Добавьте новости «Курьер.Среда» в избранное ⭐ – и Google будет показывать их выше остальных.