Энторинальная кора головного мозга

Энторинальная кора головного мозга

Гиппокамп мыши. Зеленым (dSub) выделен субикулум

Roy et al. / Cell 2017

Исследователи из Массачусетского технологического института, при участии Судзуми Тонегавы, лауреата Нобелевской премии по медицине и физиологии, выявили нейронные корреляты процесса извлечения воспоминаний из эпизодической памяти в мозге лабораторных мышей. Ученые выяснили, что нейронная сеть извлечения воспоминаний работает параллельно с нейронной сетью их формирования, но также задействует ранее плохо изученный регион гиппокампа — субикулум. Статья опубликована в журнале Cell.

В формировании воспоминаний о конкретных событиях задействованы особые группы нейронов, находящиеся в различных областях головного мозга, и связанные друг с другом. Такие нейронные сети называют «энграммами», и считается, что они хранят «следы» о событиях и объектах в памяти человека. Разные группы таких нейронов хранят информацию об отдельных аспектах эпизода: например, месте, запахах и эмоциях, связанных с переживанием события. Считается, что при извлечении воспоминания активируются те же нейронные сети, которые были задействованы в его формировании. Нейронные корреляты эпизодической памяти были найдены у червей вида Caenorhabditis elegans. Однако, отдельная нейронная сеть, отвечающая за извлечение подобного рода воспоминаний в мозге позвоночных, и ее связь с нейронными коррелятами формирования воспоминаний, до конца не изучены. В частности, плохо изучена роль, которую играет в этом процессе субикулум — основание гиппокампа, одного из самых важных участников процесса формирования и извлечения воспоминаний.

Авторы новой работы решили проверить роль, которую играет субикулум гиппокампа в процессе извлечения воспоминаний, и чем различаются нейронные корреляты извлечения и формирования воспоминаний. Ранее было выяснено, что процесс формирования воспоминаний у мышей включает активацию двух отделов мозга: первая часть гиппокампа (CA1) и энторинальная кора. Память мышей изучали на примере негативного стимула — удара током. Исследователи провели эксперимент, в ходе которого использовали стимул с целью вызвать у мыши страх, когда она заходит в определенный участок лабиринта. У части мышей исследователи ингибировали активность нейронов субикулума в районах их проекции в гиппокамп и энторинальную кору во время и после проведения эксперимента. Выяснилось, что мыши, субикулум которых не был активен в процессе формирования эмоций, в дальнейшем смогли извлечь воспоминания о неприятном стимуле и начали избегать участок лабиринта, так как боялись получения удара током. Те особи, нейроны субикулума которых ингибировали после эксперимента, не смогли извлечь воспоминания о стимуле и не боялись вернуться в угол лабиринта. На основании этого ученые сделали вывод, что субикулум играет важную роль в процессе извлечения воспоминаний о пережитом эпизоде.

Читайте также:  Когда детки начинают ходить

Схема нейронной сети формирования (выделено красным) и извлечения (зеленым) воспоминаний из эпизодической памяти через гиппокамп (CA1), энториальную кору (EC5) и субикулум (dSub)

Ученым из Клинического комплекса Шарите в Берлине (нем. Charité — Universitätsmedizin Berlin) и Немецкого центра нейродегенеративных заболеваний (англ. German Center for Neurodegenerative Diseases; DZNE) удалось понять, как функционирует отдельная область головного мозга, которая обычно участвует в пространственной ориентации, но первой поражается болезнью Альцгеймера, сообщает mindbrain.ru. Они исследовали, как нервные сигналы подавляются внутри так называемой энторинальной коры. По словам исследователей, такое подавление нейронов принуждает нервные клетки синхронизировать свою деятельность.

Энторинальная кора является связующим звеном между ассоциативными областями неокортекса, гиппокампом и другими областями головного мозга. Однако, это более чем интерфейс, который передает только нервные импульсы. Энторинальная кора также имеет самостоятельную роль в обучении и мыслительных процессах, особенно в пространственной навигации.

«Мы знаем очень мало о том, как это происходит», — заявил профессор Дитмар Шмитц, научный сотрудник в Cluster of Excellence NeuroCure при Клиническом комплексе Шарите в Берлине. «Именно поэтому мы изучаем на животных, как связаны друг с другом нервные клетки в энторинальной коре».

Сигналы блуждают по мозгу, как электрические импульсы от нервной клетки к нервной клетке. В общем, передача сигналов это не простая работа. Скорее всего, работа мозга критически зависит от того факта, что нервные импульсы в некоторых ситуациях активизируются, а в других подавляются. Правильный баланс между подавлением и возбуждением имеет решающее значение для всех процессов головного мозга.

«До недавнего времени все исследования в основном были сосредоточены не на сигналах возбуждения в пределах энторинальной коры. Именно поэтому мы применили ингибирование и обнаружили разные по силе подавления нервные сигналы внутри энторинальной коры», — объясняет доктор Пратип Беед, ведущий автор исследования. «Это означает, что нервные сигналы не подавляются в равной степени. Блокировка нервных сигналов в некоторых частях энторинальной коры слабее и сильнее в других. Ингибирование имеет, так сказать, пространственный профиль».

Когда мозг работает, нервные клетки часто координируют свою работу. В электроэнцефалограмме (ЭЭГ) — запись электрической активности мозга — синхронный ритм нервных клеток проявляется в виде периодической структуры.

Читайте также:  Опухшие глаза у ребенка причины

«Как нервные клетки синхронизируют свое поведение и как вызывают такие ритмы, это весьма спорный вопрос», — говорит Беед.

По его словам также неясно, являются ли эти колебания только просто побочным эффектом, или же они вызваны другими явлениями.

«Было продемонстрировано, что нейронные колебания происходят при процессе обучения и даже во время сна. Они являются характерной чертой деятельности головного мозга», — объясняет ученый. «По нашему мнению, разные по силе подавления нервные сигналы, которые мы обнаружили, играют важную роль в создании синхронного ритма нервных клеток и связанных с ними колебаниями».

В случае болезни Альцгеймера, энторинальная кора является одной из областей мозга, которая в первую очередь будет затронута.

«В последнее время, исследования, связанные с этой структурой мозга стали набирать обороты. Уже на ранних стадиях болезни Альцгеймера находят белковые отложения, характерные для этого заболевания», — объясняет Шмитц, возглавлявший данное исследование. «Также известно, что у пациентов страдающих болезнью Альцгеймера поразительная электрическая активность головного мозга. Наше исследование помогает понять, как работают нервные клетки в энторинальной коре и как электрическая активность может быть прервана в этой области головного мозга».

Нейробиологи, наблюдая за мышами, вывели мозговую схему, по которой работает наша память. Все наши воспоминания состоят из трех критических моментов: что, где, когда.

Где и когда разделены на два потока информации — они работают по схеме, которая соединяет гиппокамп и область энторинальной коры головного мозга. Ученые обнаружили в энторинальной коре два скопления нейронов, которые передают эту информацию. Эти скопления делятся на островные и океанские клетки.

Предыдущие модели работы памяти основывались на том, что информацию о времени и контексте события отделяет друг от друга гиппокамп. Однако новое исследование показало, что эта информация уже достигает гиппокампа в разделенном виде.

Читайте также:  Энмг в череповце

«Это предполагает, что существует функция, разделяющая информацию надвое еще до гиппокампа. Есть один путь, который снабжает гиппокамп временной информацией, и другой, который направляет туда же контекстуальное изображение», — отметил исследователь Чен Сан.

Расположенная рядом с гиппокампом энторинальная кора транслирует сенсорную информацию из других участков коры головного мозга в гиппокамп, где и формируются воспоминания.

В 2014 году исследователи сообщили, что окруженные океанскими островные клетки необходимы мозгу, чтобы сформировать воспоминания, связывающие два события, которые происходят в быстрой последовательности. В новом исследовании ученые обнаружили, что океанские клетки нужны, чтобы создать представление о местоположении, где происходило событие, то есть они важны для контекстных представлений.

Чтобы обнаружить эти функции, нейробиологи маркировали две группы клеток флуоресцентной молекулой, которая освещается, когда связывается с кальцием — признак того, что нейрон «зажегся». Это позволило ученым определить, какие клетки были активны во время задач, требующих, чтобы мыши отличили два разных окружения или связали два события во времени.

Исследователи также использовали технику, которая позволила им управлять деятельностью нейрона при помощи света. Благодаря своим манипуляциям они выяснили, как менялось поведение мышей при блокировке островных или океанских клеток. Так, когда они заблокировали океанские клетки, животные не смогли связать определенную окружающую среду со страхом после получения там травмы ноги. А блокировка островных клеток позволяла исследователям удлинять или сокращать промежуток времени между событиями, которые были связаны в памяти мышей.

По мнению ученых, островные клетки помогают животному проложить путь через пространство, а океанские — понять, где оно находится в определенный момент.

Теперь нейробиологи исследуют, как энторинальная кора и другие части мозга представляют время и место. Исследователи также разбираются в вопросе о том, как информация о выборе времени и местоположении обрабатывается мозгом, чтобы создать полную память о событии, пишет The Daily Mail.

Ссылка на основную публикацию
Эмметропия код по мкб 10
Решение по административному делу Дело № 5.1-237/2016 Изготовлено 15.09.2016 года 22 августа 2016 года г. Ярославль ООО «МЕДИН», юридический адрес:...
Экскреторная рентгенография
Зачастую пациентам назначается урография внутривенная. Рассмотрим, что это такое. Процедура представляет собой рентгенографию мочевыводящей системы с предварительным введением йодсодержащих препаратов....
Экспресс контрацептивы
Незапланированная беременность обычно является последствием пренебрежения средствами защиты или использования некачественных контрацептивов. Такая проблема требует немедленного решения, так как устранить...
Эмоксипин википедия
Действующее вещество: Содержание 3D-изображения Состав и форма выпуска Фармакологическое действие Показания препарата Эмоксипин Противопоказания Побочные действия Способ применения и дозы...
Adblock detector