„Silent-type“ – Zellen spielen eine größere Rolle im Gehirn Verhalten, als man bisher dachte

Gehirn Zellen festgehalten, die zu den am wenigsten elektrisch aktiv, während eine bestimmte Aufgabe, vielleicht die wichtigste, es zu tun Recht.

Ergebnisse der neuen Experimente in Nagern, geführt durch Forscher an der NYU School of Medicine, eine Herausforderung für die Annahme, in der Hirnforschung, dass die meisten aktiven Gehirnzellen oder Neuronen, in der alle komplexen Aktivitäten sind auch die wichtigsten in der Kontrolle, die Verhalten.

Für die Studie, die im detail in der Zeitschrift eLife online Feb. 26, die Forscher überwacht Gehirn-Zell-Aktivität mit Sonden im Gehirn zwei Regionen des zerebralen Kortex, der vordere Teil des säugetier-Gehirns bekannt, um zu Steuern, wie Aufgaben durchgeführt werden, in Reaktion auf das was gehört und gesehen in der Umgebung.

Unter der Studie die wichtigsten Ergebnisse war, dass unter den fast 200 überwacht Gehirn-Zellen oder Gruppen von Gehirn-Zellen von Ratten 60 Prozent erschien auf den ersten Blick relativ ruhig, da die Ratten, basierend auf Ausbildung, erfolgreich drückte eine Taste, mit Ihren Nasen, um Nahrung zu bekommen, die in Reaktion auf einen bestimmten sound. Jedoch, der computer-Analyse zeigte, dass die wenigsten aktiven Neuronen in der Hirnrinde „gefeuert“ zur gleichen Zeit, mit mehr aktive Gehirnzellen, wenn die Nager richtig drückte auf den Knopf in der Antwort auf den richtigen Ton, sagen Forscher.

Außerdem, wenn diese am wenigsten aktiven Neuronen wurden nicht synchronisiert, es war eine größere Wahrscheinlichkeit besteht, dass Nagetiere würden err während der übung. Dies deutet darauf hin, sagen die Autoren der Studie, dass diese relativ ruhig Zellen waren entscheidend für den Erfolg. Die Forscher beschrieben diese koordinierte Bewegung, die vielfältig von nur Tausendstel einer Sekunde, als eine form von „Konsens“ zwischen unterschiedlichen Gruppen von Neuronen, die Beurteilung der Wichtigkeit einer Nachricht von handeln in Einklang.

„Unsere Studie bietet festen Beweis, dass einige Neuronen vermutet, dass Sie die am wenigsten involviert in die Steuerung eines bestimmten Verhaltens tatsächlich zu den wichtigsten in der ‚Konsens‘ unter anderen Neuronen zur Durchführung komplizierter Aufgaben,“ sagt Studie leitende Ermittler und Neurowissenschaftler Robert Froemke, Ph. D.

Insbesondere, Forscher überwacht die einzelnen Zellen und Gruppen von bis zu acht Gehirn-Zellen von Ratten, wie Sie die Aufgabe ausgeführt. Tiere, die ausgesetzt wurden, die verschiedene Klänge und Forscher erfasst, die neuronale Aktivität, wenn die Aufgabe wurde korrekt durchgeführt, sowie, wenn Fehler gemacht wurden.

Die komplexen Daten wurden dann analysiert unter Verwendung eines computer-Algorithmus entwickelt, der an der NYU speziell entwickelt, Muster zu erkennen, die unter der elektrischen Aufnahmen, oder was die Forscher beschreiben als „spike trains“ von Gehirn-Zellen aktiv beteiligt an der Durchführung von Aufgaben.

„Wenn weitere Experimente bestätigen unsere Ergebnisse, diese“ Stille-Typ “ Neuronen könnten die meisten Verantwortlichen Zellen tun viel harte Arbeit in das Gehirn von Säugetieren,“ sagt Froemke, außerordentlicher professor an der NYU Langone Health-und seine Skirball Institut für Biomolekulare Medizin.