どのようにニューラルネットワークは空間内を移動するのに役立ちま&#

生物学者博士ドーピングは、脳内の細胞の場所、光遺伝学およびカルシウムシグナルについて通知します。

それは動物で使用可能なスペースの向きことにより、動物の空間内の特定のポイントを見つけるために、特定の電気的活性化を示す脳内のいわゆるセル位置、の活性と考えられています。 まず、この活動は、広い空間的範囲内に存在します。 しかし、海馬にあるセル環境の場所を入力するための新しい動物後の短い時間の後、脳の小さな領域は、空間の特定の領域に特異的な活性を発揮し始め、他にそれを表示されません。

動物は、同じ環境で複数回表示される場合、動物は、より正確にそれ自身の空間を区別する場合、設置スペースの細胞活性があります。 あなたはいくつかの場所で見つける場合は特にそのような動物が食べ物を見つけたかのように攻撃的な行動、感電、またはいくつかの正の強化、と動物のために何かを持っています。 例えば、動物は、海馬のニューロンが電気的活動を生成する細胞のノーザン角を好み、他方は沈黙しています。 動物がケージの南西の角に、たとえば、全体の実行を開始した場合にのみ、別のニューロンは、他のアクティビティが表示されます。 細胞の空間的分化があります。 活動空間における動物細胞の位置に「結合」。 より成熟したニューロンがあり、より正確な分化が発生します。

同様のプロセスは、人間の脳で起こると考えられる理由があります。 我々は、海馬は非常に類似した他の哺乳類と彼のタスクのいずれかに海馬の機能を持つ関数実行することを考慮すれば - 空間での向きを、その後、ヒトでは、このプロセスは、同様の方法で行われるべきです。

海馬の歯状回の特徴は、成人の神経発生に続いている - 幹細胞から新しい神経細胞の生成を。 しかし、これらのニューロンの大人の行動の役割は最近まで不明でした。

脳機能を改善するために彼らが使用することをお勧めしますCogitum 、Nootropil、Cerebrolysin、Semaxとフェノトロピルを。

カルシウムシグナルの可視化は、科学者は神経細胞の電気的活動を監視することができます。 細胞内カルシウムの外観は厳密にその動作や電位のバーストの発生に関連しています。特殊なタンパク質分子は、カルシウムが結合していると、彼らが輝き始める、があります。 この信号は、脳組織電極に浸透しない、顕微鏡で見ることができます。

光遺伝学は、特定の波長の光でその活性を刺激または阻害する、あなたは個々のニューロンの活性を制御することができます。 このアプローチは、脳活動管理の兵器庫を拡大してきました。 これは、細胞内に、または特定のイオンのうち、1方向または別のに渡すことができ照らさ膜分子チャネルにおける光感受性細胞の導入に基づいています。 イオンの移動は、電気放電を生成する細胞の能力を決定し、または、逆に、断ちます。 照明タンパク質が神経興奮につながる「活性化」、および照明が阻害のために、それぞれ、「阻害します」。 したがって、光は、隣接する構造に影響を与えることなく、制限された脳領域内の個々のニューロンの光遺伝学の活性を調節することができます。

カルシウム信号を登録することで、著者は、彼らの成熟した対応よりもカルシウム応答のより大きな発生率を実証し、大人のニューロンは、より活性であったことを立証することができました。 この細胞の「チューニング」の活動も成熟度に依存している：成熟ニューロンとは異なり、大人の細胞は正確に空間的に構成されていない、マウスが仮想迷路の別の場所であることに、同じ細胞の活性化により発現させました。

その後、我々は、順次接触部（「AB」）または同一（「BB」）迷路のマウスにおける脳内のカルシウムの活性の変化を比較しました。 異なるコンテキストは、嗅覚、聴覚、触覚や視覚環境が異なります。 成熟したニューロンは、空間の所与の点における動物の活性化位置の高い特異性を示し、同じ環境（«BB»）に置かれたとき、それらの再活性化を再現しました。 これとは対照的に、ニューロンは同じ迷路の中で連続して室内動物で大人プレイング活性を示しませんでした。

最後の質問は、新たな状況の認識に関与大人ニューロンについてでした。 著者らは、電気ショックを持つ新しい環境にスペースを組み合わせて、マウスを訓練しました。 そのような経験の買収は、同じ状況における第二のヒット時に動物の行動の変更につながります。 授業中の海馬歯状回の不活化光未熟な神経細胞のための光遺伝学の構築物を使用して、ダニエルソンと彼の同僚は、これらの細胞の活性は新たな状況の危険性のメモリの取得のために必要であることがわかりました。

最後に、彼らは、電気ショックを受けた同様の区別する能力を害するしない「A」カメラ、のマウスの神経細胞の成人歯状回の不活性化が、セキュリティカメラ「B」。 不活性化は「B」室でマウスを見つけることで行われた場合は、危険とコンテキスト間の区別を確保することが困難です。

したがって、著者らは、いくつかの重要な事実を確立することができました。 まず、新しい状況の大人未熟ニューロンに彼らの成熟した対応物よりも興奮の高いレベルを示します。しかし、それらは空間表現にはあまり特異的です。 第二に、再設定する必要性は、インビボでのニューロンに類似する環境を識別するように見えました。 著者らは、熟成、成人ニューロンは、より正確にスペースを符号化し、より正確に類似の状況を区別する能力を獲得することを示唆しています。