Ученые определили цепные реакции, происходящие в мозге.
Неврологи из Массачусетского технологического института, исследуя мозговые схемы, управляющие птичьим пением, выявили цепную реакцию мозговой активности, которая, кажется, отвечает за выбор времени пения.
Точное чувство времени — это важная часть выполнения задачи: об этом знает каждый, кто хоть раз брал в руки гитару или теннисную ракетку
Ученые определили цепные реакции, происходящие в мозге.
Неврологи из Массачусетского технологического института, исследуя мозговые схемы, управляющие птичьим пением, выявили цепную реакцию мозговой активности, которая, кажется, отвечает за выбор времени пения.
Точное чувство времени — это важная часть выполнения задачи: об этом знает каждый, кто хоть раз брал в руки гитару или теннисную ракетку, пишет INNOVANEWS.
Пение зебровой амадины достаточно стереотипично. Неважно какая песня длится приблизительно 1 секунду и состоит из множества звуков, продолжающихся равное количество времени.
«Это важная система подходит для исследования того, как мозг управляет активностью», произнес Майкл Фи, старший создатель исследования и член института исследования мозга МакГоверна.
Отделы мозга, вовлеченные в птичье пение, ученые определили, и еще ранее Фи с сотрудниками показали, что темп пения контролируется областью, известной как hardened voice circuit. В процессе односекундного пения отдельные нейроны в HVC запускают только один небольшой всплеск активности в определенной точке времени пения.
Различные нейроны выстреливают в различное время, а потому активность этих нейронов представляет отрезок времени, за который голосовым органам отдаются корректные инструкции, соответствующие определенному моменту времени.
Но откуда нейроны HVC знают, когда им активизироваться? Ученые предложили несколько различных идей, одна из которых оказалась более привлекательной — так называемая модель «синхронного выстрела», во время которой нейроны выстреливают в процессе цепной реакции: хоть какой из их употребляет последующий, совсем как при падении костяшек домино.
В новом исследовании, результаты которого расположены в издании Nature, Фи с сотрудниками протестировали идею с помощью внутриклеточной регистрации — способ, который позволяет записать крошечные флуктуации напряжения отдельных нейронов HVC.
Ученые разработали метод, с которым можно вести такой учет, в то время как птица ведет себя естественно, свободно перелетает по клетке и поет.
Результаты ученых поддерживают модель цепной реакции домино. Когда отдельные нейроны выстреливают, они делают это так в один миг, как если бы по ним ударяла будущая костяшка. При всем этом не наблюдалось никакого предшествующего наращивания активности. Напротив, каждый отдельный нейрон оставался стабильным, пока не приходила его очередь активизироваться, и в этот момент наблюдался взрыв его активности, вызванный, по-видимому, возбуждающим входом предыдущего нейрона в цепи.
В процессе следующих тестов создатели показали, что этот взрыв внезапной активности вызывается притоком кальция через особенные мембранные каналы, которые открываются в ответ на возбуждающий вход.
Ученые из Массачусетского технологического института также показали, что выбор времени взрывной активации нейронов HVC не просто нарушить маленькими электрическими флуктуациями.
«Это важно», разъясняет 1-ый создатель Майкл Лонг, «ведь если бы один нейрон ошибся в выборе времени, каждый последующий нейрон также сделал бы ошибку, в конечном итоге чего вся цепь была бы выключена. Это было бы похоже на музыканта без чувства ритма».
«Впервые мы смогли понять генерацию познавательной цепи поведенческих действий», произнес Фи. «Мы прогнозируем, что подобные механизмы с высокой вероятностью есть и в мозгах других живых созданий, включая человеческий мозг».
Похожие статьи:
