FAQ：行動の細胞の基礎

分離された脳とモデル生物を扱う神経細胞の研究は約5事実。

私たちの人生の作品は非常に簡単です。 それほど長い前にそれは我々が唯一の約20,000の遺伝子を持っていることが明らかになりました。 私たちは、細胞内で起こるほとんどすべての基本的な生理学的プロセスを知っているし、フィールドに完全に新しい何かを発見することはほとんどありません。 そして、我々は臓器、組織の過半数の原則のかなり良いアイデアです。

• 最も単純なモデル生物の神経細胞の 1 考察

約千億 - あまりにも多くの細胞があるので、脳は、研究者のための特別な課題です。 脳のメカニズムを解明するための一つのアプローチは、少数の神経細胞を有するモデル生物に使用しました。 このような生物にはよく知られています。 これらは、例えば、フライショウジョウバエや線虫C.エレガンスを含みます。 数百のニューロンを含む千細胞、約体の周りこの線虫で。 しかし、残念ながら、これらの動物の神経細胞は非常に小さく、彼らは、古典的な生理学的方法の使用を許可していません。

神経細胞の電気工事は、その基本的な性質について、私たちは長い間知っています。 それは、その上に膜電位を変化させることによって、または他の細胞から来る化学物質の作用のいずれかによって開放することができるイオンチャネルを含むという事実に基づいて、神経細胞の仕事。 これらのプロセスはよくによる神経細胞の微小電極を挿入することができるという事実に主に研究されています。 この電極を使用すると、セルは、独自の活動を変更することができるかを見ることができます。 あなたは、同時に細胞内の2つの電極を入力した場合、あなたは1つのセルは、他にどのような影響を与えるか見ることができます。 そして、このような、ワーム線虫、例えば、などの体はわずか数百の細胞を持っている場合は、原則的に、自分の仕事が行動を決定する方法を検討するために、細胞間のすべての通信を表示することが可能です。 残念ながら、そのようなハエおよび線虫などの生物の中で最も好きなモデル生物は、神経細胞は小さく、これらの神経細胞は、生理学の中で最も一般的な方法を用いて研究することは極めて困難です。

• 微小電極を用いて、ニューロンの 2 識別

必要に応じて、1つの単一細胞内に挿入することで、その仕事を測定し、それを動作させる、またはシャットダウンすることができ微小電極は、長い時間のために開発されています。 これは、その細胞が非常に大きく、この方法の使用を容易に生物が存在することが判明しました。 加えて、いくつかの動物、単一の細胞が経験の経験から学ぶことができることが分かりました。 その結果、識別可能なニューロンのアイデア：可能性は1の蝸牛内の特定の神経細胞のいくつかの数と同じニューロンの脳内に見出される他のカタツムリを指定します。 したがって、あなたは同じ識別可能な神経細胞で、細胞レベルで神経系を調べることができます。

このような実験の最も有名な例の一つは貝アメフラシ上のエリック・カンデルの作品に反映されています。 私たちの研究室では「海の天使の»（クリオネのlimacina）と呼ばれる白い海に住んでいる他の貝を、使用していた。それは彼の行動を説明するために、個々の神経細胞を研究し、細胞レベルに非常に便利なモデルだった。私たちは、上検討してきましたスペースに配向よう狩りのような孤立した脳、彼波彼の翼。あなたが孤立した脳を使用している場合、あなたは簡単にそれを個々のニューロンの仕事を学び、それらの間のリンクを探索することができます。

• 3. 孤立した脳内の行動

孤立した脳を扱う場合疑問が生じる：彼は本体に接続した場合、脳が行うことになる何かを見つけるためにどのように？ 彼に環境に関する情報を聞いてどのように？ これが可能であることが判明しました。 開始するには、神経細胞は、当局が実際の行動に参加するとどのように管理するかを決定します。 このために我々は、特定の筋肉や臓器に起因する神経系を維持する準備をしなければなりません。 個々の識別されたニューロンを介して微小電極を刺激することによって、我々は、1または他の細胞は、それが一つの方向または別のフラップ運動の刺激を引き起こす、または尾の電源を入れたときにことを示すことができます。 さて、分離された脳と協力して、我々は彼がアクティブな特定のニューロンだったら体がやっているだろうことを決定することができます。

その結果、貝は、単離された脳の研究および細胞レベルで記述することができる動作のほとんどすべての形態を発見しました。 例えば、我々は今、水柱で好ましい配向がクリオネことを知っています。 これは通常、頭を泳ぎます。 それは水泳を停止した場合、それは舵として、その尾を使用して、この位置を取り戻すことができます。 それは非常に熱いときしかし、それはフリップと深さ、寒い中で泳ぎます。 孤立した脳では感受性細胞の唯一のダースを含む、バランスの臓器と連絡を取り合うことができます。 あなたは彼がなっていることを、平衡器官の1つの単一細胞を困らせると分離された脳の「錯覚」を引き起こす可能性があります。 これらの信号を感知し、尾を回すこれらの細胞にそれらを渡す研究することができるそれらの細胞、。 薬剤はstatocysts細胞を刺激、加熱してもよいし、それは彼が暖かいか冷たい水に回転するという幻想は、通常の生活の中でというように尾をオンとしているであろう細胞を、刺激することがあります。 空間での狩りや向き - - プロパティや個々の細胞の関係のレベルで精度の任意の所望の程度で検討することができますそれはアンコウすることができますも、最も難しいこと、です。

• 細胞の 4. 絶縁

この研究で私たちを助けた重要な成果は、私たちが直接学んだ行動の一部を取り、同じ細胞を単離ということでした。 我々だけでなく神経系全体の作業、および各個々のニューロンを見ることができます。 数十万人で、これらの生物の細胞数、およびno微小電極は、それが不可能になるので、しかし、残念ながら、私たちは、このようなミツバチのようなより複雑な生物にこれらのメソッドを使用することはできません。

• 脳の神経細胞の研究のため 5. 展望

最近、私たちは脊椎動物の脳とさえ私たちの脳の中を理解することができるようになりますように主要な革命がありました。 彼らは光を見るいくつかの細菌や藻類は、あります。そして、彼らは光の作用下でのチャネル開口を行うタンパク質を持っています。 その結果、細胞は、その活性を変更：興奮または阻害、このタンパク質かどうかによって異なります。 タンパク質は、マウスのような脳の神経細胞に挿入された場合、脳は野生マウスを実行その後、照射され、これらの神経細胞に影響を与えることができます。 神経細胞がたくさんあるが、それらは種類の特定の数に分割されています。 これらの細胞型は、それらがこれらの細胞に特有の（合成された）特定のタンパク質を発現していることを特徴とします。これらのタンパク質の遺伝子はプロモーターを持って前に - これは、RNAの合成をトリガーする場所です。 あなたは光に敏感なチャネル遺伝子プロモーターの下でそれを構築する場合、細胞のこのタイプは、あなたがオンまたは消灯することができます。 一方、これらのタンパク質は、カルシウム濃度に依存する光行きました。 また、特定の細胞型での合成を含むことができます。

今、私たちは使用することができます脳機能を改善するためのCytamineコンプレックスを 、NootropilとSemax。

入り、カルシウムを終了する方法により、脳細胞の様々なタイプの表示を選択的に動作する可能性があります。 科学者自身がこれらの細胞上またはオフにするか、その実行が遅くなる場合があります。 今、単一細胞の貝類に面倒な実験から始まった行動の細胞の基礎を勉強し、脊椎動物に行うことができます。