Наша нервная система (и , следовательно , головной мозг ) достаточно «пластична», потому что одни нейроны могут создавать новые или более сильные связи с другими нейронами ( миллиард нейронов насчитывает тысячи постоянно изменяющихся синапсов), а клетки нейроглии в зависимости от "ситуации" реализовать функции клеток иммунной или эндокринной систем организма. В то же время, важно обратить внимание не только на потенциальную пользу от новых связей между нейронами , но и на образование "патологических арок" между ними. Создается впечатление , что формирование или укрепление связи одних синапсов , приводит к ослаблению соседних синапсов. Когда один синапс формируется, в пределах наблюдается снижение прочности связей других синапсов с вовлечением определенного молекулярного механизма. Таким образом, синаптическое усиление и ослабление "объединяются" в нейронах для достижения пластичности.
Вероятно, в будущем мы сможем перепрограммировать одиночные нейроны в неповрежденном мозге и наблюдать в живой ткани разнообразие молекулярных механизмов, которые позволяют этим клеткам интегрировать новые функции через пластичность синапсов. По мере роста синапса нового восприимчивого поля можно наблюдать , что близлежащие синапсы также начинают утрачивать свои функции ( нейробиологи не наблюдают этих изменений в экспериментальных контрольных нейронах, у которых отсутствовала оптогенетическая стимуляция).
Некоторые исследователи использовали химический тег, чтобы посмотреть, как ключевые рецепторы «AMPA» изменяются в синапсах, и при этом обнаружили, что "синаптическое увеличение" и "синаптическое усиление" коррелируют с большей экспрессией рецептора "AMPA", а уменьшение или ослабление активности синапсов, коррелируя с меньшей экспрессией со стороны рецептора "AMPA". Кроме того исследователи отметили, что укрепляющиеся синапсы были окружены ослабленными синапсами, которые обогатили ( усилили ) "выражение дуги" ( "арки" между нейронами ). Синапсы с ослабленной активностью "дуги" между нейронами были способны вызывать экспрессию большего количества рецепторов AMPA, тогда как усиленная " дуга" в соседних шипиках приводила к тому, что синапсы проявляли экспрессию со стороны меньшего числа рецепторов AMPA. Таким образом, можно предполагать, что "арка" между нейронами поддерживает баланс синаптических ресурсов ( укрепление синапсов усиливает активность одной "дуги", чтобы ослабить соседние "арки". Это помогает объяснить, как обучение и память могут работать на уровне отдельных нейронов, потому что показывает, как один нейрон корректирует повторное моделирование другого нейрона.
Синапсы, находящиеся в непосредственной близости друг от друга, взаимодействуют во время изменений , происходящих в нейронной сети через механизм, который включает в себя молекулярный каскад, где " дуга" , по- видимому, играет особую роль. Эта гипотеза позволяет нам понять не только то, как нейронные схемы развиваются и реконструируются в физиологических или патологических условиях , но и предоставляет "ключи", которые будут важны для определения того, каким образом эти процессы нарушаются при неврологических и психических расстройствах.
У нервной системы есть способность изменяться на основе опыта. Считается, что эта пластичность лежит в основе формирования , поиска и воспроизведения воспоминаний. Вопрос о том, как пластичность отдельных нейронов способствует изменению поведения человека , является фундаментальным вопросом современной нейронауки.
Пресинаптическая пластичность действует как «информационный затвор», который, основываясь на "выученном" поведении, регулирует, передается ли информация о сигналах внешней среды другим нейронам или нет, тем самым контролируя ее движение ( перемещение) . Таким образом, каждый отдельный нейрон способен функционировать , как компьютер, интегрируя механизмы пластичности для обработки информации, которая инициирует сложное поведение.
Неокортекс ( новую кору) можно сравнить с "руководителем мозга" ( центральной нервной системы). Это регион для сложных размышлений и принятия решений, основанных на необработанной информации, однако собранной чувствами и предоставленной ее верным "слугой" - "ретранслятором", регионом, называемым таламусом ( зрительным бугром). Однако, мысль о простом односторонним потоке сенсорной информации в кору не объясняет, почему кортикальные нейроны продуцируют в 10 раз более выраженные аксоны , направляющиеся в таламус, чем аксоны нейронов зрительного бугра , которые отдают свои проекции в кору головного мозга, иными словами , кора как-то "контролирует" пропускную способность таламуса.
Добавить комментарий