«НЕДІЛЯ»
Меню сайту


Розділи новин
Закарпаття
Ужгород
Україна
Політика
Суспільство
Економіка
Фінанси
Бізнес
Наука та ІТ
Культура
Здоров’я
Цікаво
Спорт
Кримінал
Надзвичайні ситуації
Гола правда
Таке життя
Світ
Скандали



Календар новин
«  Грудень 2009  »
ПнВтСрЧтПтСбНд
 123456
78910111213
14151617181920
21222324252627
28293031



Форма входу


Пошук

 

Друзі сайту





Вітаю Вас, Гість · RSS 17.05.2024, 14:08:17

Головна » 2009 » Грудень » 4 » Обучение способствует росту нервных клеток



Обучение способствует росту нервных клеток
15:43:51
 
Кадр из фильма, который прилагался к статье ученых в журнале Nature. В таких клетках жили мыши, за которыми наблюдали исследователи Нейробиологам удалось пронаблюдать за изменениями нервных клеток во время обучения животных.
 
Знание особенностей этого процесса может существенно помочь в понимании природы памяти, а следовательно, и в поиске методов лечения различных ее нарушений. Ученые из Лангонского медицинского центра при Нью-Йоркском университете проследили за изменениями в нервных клетках с помощью нового метода, который еще меньше десяти лет назад казался если не фантастикой, то чем-то за гранью возможного: исследователи наблюдали отдельные клетки прямо сквозь череп. Этот метод позволяет разглядывать детали в тысячные доли миллиметра. Как проследить за изменениями в мозге животного?
 
Эта проблема является источником головной боли для нейробиологов во всем мире, ведь даже у круглого червя C.elegans, снискавшего репутацию одного из наиболее примитивных животных, можно насчитать свыше 300 нервных клеток, при этом интересующие ученых изменения могут происходить в любой из них и затрагивать отросток длиной в сотые доли миллиметра. И это прозрачный червячок, которого в буквальном смысле слова можно просветить насквозь, просто положив на источник света!
 
А если речь идет о мыши, то перед биологами предстает мозг уже с десятками миллионов нервных клеток, причем непрозрачный и находящийся внутри черепа. Представьте, что вам надо, глядя на город из иллюминатора самолета, выяснить, к примеру, часы работы банковского отделения или устройство коробки передач автомобиля – перед учеными стоит в общем-то похожая по сложности задача. Чтобы ее решить, биологов необходимо извлечь мозг, заморозить его, а потом послойно изучить под микроскопом. Если сравнивать мозг животных до и после обучения, то в процессе исследования можно узнать много интересного.
 
Здесь, правда, придется смириться с мыслью о неизбежной гибели животного, которое до этого несколько недель обучали ориентироваться в лабиринте и которое, возможно, стоит несколько сотен евро. Жалко, безусловно, но до недавних пор альтернатив методу не было. Одна из методик, существенно упрощающая нейробиологические исследования, заключается в том, что мозг при помощи специальных реактивов можно сделать прозрачным. Правда, речь опять-таки идет об анатомическом препарате, а не о живой мыши. Существенного прогресса в такого рода исследованиях удалось добиться с помощью… микроскопа, который заглядывает в мозг сквозь череп и не повреждает его, а дает картинку с изображением клеток коры головного мозга без вреда здоровью животного.
 
Уникальная установка, просвечивающая лазером череп и позволяющая наблюдать нервные клетки, – это только одна из новых технологий, которые были применены учеными для исследования памяти. Сам по себе микроскоп в лучшем случае позволил бы увидеть сложнейшую сеть нейронов, погруженных в глиальную ткань: вопреки распространенному заблуждению мозг состоит далеко не только (и даже не столько, если считать по количеству) нервных клеток. Нейроны окружены множеством клеток, предоставляющих им питательные вещества и даже наматывающих на нервы слои изоляции. Через все это проходят кровеносные сосуды, и искать в этом переплетении что-то новое для науки, даже имея серию снимков, крайне затруднительно.
 
Потому в исследовании участвовали не обычные лабораторные мыши, а генно-модифицированные. В мозгу этих грызунов некоторые нейроны синтезировали желтый флуоресцентный белок, и потому нервные клетки в буквальном смысле слова при просвечивании коры лазерным лучом светились на фоне всех остальных клеток. Ученым удалось добиться того, что флуоресцентная метка синтезировалась не всеми нейронами подряд, а только нейронами из пятого слоя коры. За счет этого биологи увидели даже не всю кору, а лишь определенный ее слой, который был намечен заранее.
 
И после того, как мутантные мыши были получены из питомника, а микроскоп отлажен, начался собственно эксперимент. В первом исследовании мышей учили бегать по вращающемуся цилиндру. Эта несложная задача тем не менее привела к тому, что у грызунов на поверхности нейронов в моторной, отвечающей за движения коре начали формироваться дополнительные отростки, так называемые дендритные шипики. Исследователи убедились в том, что у сидящих в клетках и не выпущенных во вращающийся цилиндр мышей такого не наблюдается, и продолжили наблюдения. Когда мыши освоили бег по уходящему из-под их лап валику, процесс появления новых дендритных шипиков у них прекратился.
 
Ученые сделали вывод о том, что именно шипики обеспечивают формирование новых контактов с другими нервными клетками, и запустили тех же мышей бегать на цилиндре дальше. Только на этот раз задом наперед. Науке неизвестна реакция грызунов на такой поворот событий, зато вызванные этим процессом изменения в мозге животного ученым удалось описать подробно: нейроны моторной коры снова начали давать новые шипики. То есть гипотеза о том, что изменение задачи запустит процесс обучения заново, а нервным клеткам придется перестраиваться, получила подтверждение.
 
Второй опыт был сложнее. Животных посадили в нестандартно устроенную клетку, в которой вместо поддона с опилками на дне, кормушки и поилки висели гирлянды из шариков. Животным надо было научиться находить питье и корм. Поскольку мыши ориентируются прежде всего за счет обоняния (в данном случае малополезного) и осязания, а зрение у них слабое, то и новые отростки на нейронах обнаружились в сенсорной коре, причем в области, связанной с вибриссами – усами животного. У тех мышей, вибриссы которым укоротили перед опытом, новых дендритных шипиков сформировалось значительно меньше. О том, что именно дендритные шипики связаны с формированием памяти, ученые догадывались и раньше.
 
Но одно дело – сопоставление снимков, полученных уже после смерти животного, а совсем другое – возможность наблюдать за процессом вживую, не нарушая работы мозга. Новые технологии позволят нейробиологам как проверить ряд уже существующих гипотез, так и найти методы лечения различных заболеваний. Ведь методами генной инженерии можно получить и мышь, в мозгу которой будут светиться характерные для болезни Альцгеймера белковые бляшки. Наблюдая под микроскопом за развитием заболевания, ученые смогут воочию наблюдать за действием лекарств, степенью поражения нервных клеток и восстановлением их в результате приема препаратов.
 
Регенерация после инсультов, применение для терапии стволовых клеток, влияние лекарств, призванных улучшать память, – все это можно будет проследить в динамике, что в свою очередь позволит ускорить не только фундаментальные, но и прикладные медицинские исследования.
 
 
 
Категорія: Наука та ІТ | Переглядів: 502 | Додав: valera


Також читайте на zakarpatpost.net
Чи дозволять виборцям проголосувати вдома без відповідних довідок?
ЦВК опрацювала майже 100% бюлетенів: Янукович виграє 10%
Закарпаття: У Мукачеві затримали групу наркоділків
Погода у Закарпатті та Ужгороді 19 серпня
Україна увійшла до Топ-5 країн Європи за рівнем насильства серед молоді
Українські моряки хитрощами вирвалися з піратського полону
У США ховають чорних кішок: у Halloween на них полюють сатаністи
Loading ...

Всього коментарів: 0
Додавати коментарі можуть лише зареєстровані користувачі.
[ Реєстрація | Вхід ]
Загрузка...
Загрузка...