In Millisekunden Billionen von chemischen Reaktionen entzünden Signale, Reisen Sie durch die Milliarden von Neuronen in unserem Gehirn. Wie wir gehen durch unser tägliches Leben und neues wissen absorbieren diese Neuronen zu verändern beginnen, sich selbst und ändern Ihre Signalisierung Eigenschaften.
Jedoch, die Mechanismen, wie Signale sind integriert in die Neuronen zu etablieren, der eine solche Flexibilität, auch bekannt als Plastizität, bleibt ungeklärt.
Die Veröffentlichung in der Zeitschrift Journal of Neuroscience, Gen Ohtsuki der Kyoto University ist Hakubi-Center meldet, dass die Purkinje-Zellen, der primäre output-Neuronen im Kleinhirn—haben die Fähigkeit zu modulieren und filtern Sie eingehende Signale. Die Ergebnisse ermöglichen neue Einblicke in die Mechanismen des Lernens von Kleinhirn und das Gehirn.
Das Kleinhirn ist eine Struktur an der Basis des Gehirns, und es ist bekannt, spielen eine wichtige Rolle bei der motorischen Kontrolle und kognitiven Funktionen. Neuere Erkenntnisse haben auch enthüllt seine Beiträge in psychischen Erkrankungen. Eine der markantesten Eigenschaften von Purkinje-Zellen sind Ihre langen, komplexen Verzweigungen (Dendriten).
Es wird vermutet, dass die Plastizität dieser Purkinje-Zell-Dendriten ist die basis für das cerebelläre lernen. Die Validierung dieser Hypothese war schwierig, aufgrund der Herausforderung, die Messung von Signalen in einer einzigen Zelle.
Zum Glück in einer früheren Studie, Ohtsuki erfolgreich war und die Messung der elektrischen Aktivität auf die Dendriten eines einzelnen Purkinje-Zelle unter Verwendung der patch-clamp-Methode.
„Um zu Messen, wie elektrische Signale, Reisen Sie durch die Purkinje-Zell-Membran, wandte ich diese Methode mit Ratten gemessen und die spontane synaptische Aktivität zwischen den Dendriten und den ’soma‘ oder Zelle Körper“, erklärt Ohtsuki.
Was er fand, war, dass die Signale, die von Dendriten weit Weg von der soma, bekannt als distale Dendriten, wurden nicht registriert. Dies legt nahe, die Dendriten haben einen Mechanismus, der die Grenzen electroconduction, und dass einzelne Filialen auswählen können, ob eine Eingabe durchläuft oder nicht. In der Tat, die gleichen Signale wurden registriert, wenn Sie kamen aus den proximalen Dendriten—die, die näher am soma.
Nach weiterer Analyse wurde festgestellt, dass diese distalen Dendriten moduliert werden eingehende Signale durch die intrinsische Plastizität im Zusammenhang mit der down-regulation von Ionen-Kanal genannt, einem SK-Kanal.
„Einer der Gründe für diese neue Erkenntnis ist, da ähnliche Experimente verwendet Cäsium-Ionen in den intrazellulären Flüssigkeit, so die Phänomene selbst konnte nicht beobachtet werden, bei allen“, sagt Ohtsuki. „Die Ergebnisse offenbaren eine neue Lern-Mechanismus an der dendritischen Ebene.“
Er hofft, weiter zu überprüfen, ob diese Ergebnisse und festzustellen, ob ähnliche Ergebnisse können erhalten werden mit andere Tiere als Nager, wie Fische und Reptilien, – oder höheren Säugetieren.