Подкрепете ни!




Наука18 февруари 2011

Невроните крият изненади

Нови открития за работата на нервните клекти пренаписват учебниците по биология



Основните принципи на функциониране на неврона са, че синапсът предава нервни импулси на дендритите и клетъчното тяло (входна верига), а аксонът ги извежда (изходна верига). 


Учени от университета Northwestern са открили няколко изненадващи свойства на аксоните, едно от които е, че могат да предават сигнали наобратно – към клетъчното тяло. Оказва се също, че аксоните могат да си "говорят" помежду си.


"Открихме няколко неща, фундаментални за това как функционират невроните, които са напълно противоположни от информацията, която може да намерите в учебниците по невробиология", каза Нелсън Спрустън, един от авторите на откритието.  "Сигналите могат да пътуват от края на аксона към клетъчното тяло, а ние смятахме, че възможно е само обратното. Останахме удивени от видяното." 


Преди да пратят сигнали наобратно, аксоните могат да извършат свои собствени изчисления без участието на тялото на клетката или дендритите. Това е в противоречие с типичната невронна комуникация, където аксонът на един неврон е в контакт с дендритa на друг или с неговото клетъчно тяло, но не и с неговия аксон. 


За разлика от изчисленията, извършвани в дендритите, тези, случващи се в аксоните, са с хиляди пъти по-бавни, като най-вероятно по този начин създават средство за невроните да извършват бързи изчисления в дендритите и бавни в аксоните. Това допълнително знание за функционирането на невроните е нужно на учените, които  изучават неврологични болести като епилепсия, аутизъм и Алцхаймер. 


Спрустън и колегите му първо открили, че отделни нервни клетки могат да изпращат сигнали дори при отсъствието на електрична стимулация в клетъчното тяло или в дендритите. Подобно на паметта ни, запомняйки телефонен номер, който ще използваме по-късно, нервната клетка може да запази и интегрира даден стимул задълго – от няколко секунди до минути, което е наистина много за един неврон. След като невронът достигне някакъв праг, той предава дълга серия от нервни сигнали, дори при отсъствие на стимул. Всичко това се случва в аксона.


Спрустън и екипът му стимулирали неврон в продължение на една до две минути на интервали от 10 секунди. Невронът предавал сигнали през това време, но дори когато стимулацията била прекъсната, той продължил да предава в продължение на минута. 


"Много е необичайно, че неврон може да предава продължителни импулси дори и без стимул", казва Спрустън. "Това е напълно ново знание - невронът може да интегрира информация за дълго време, повече от типичната скорост на функционирането му, която е от няколко милисекунди до минута. 


"Тази клетъчна памет е новост", казва Спрустън. "Невронът реагира на това, което му се е случило преди минута или повече." Учените са открили, че клетъчната памет се намира в аксона, а акционния потенциал се генерира в края му, вместо близо до клетъчното тяло. 


Едно от най-изненадващите открития на учените било, когато наблюдавали как при стимулация на един неврон, друг предавал импулси, без да бъде стимулиран и без участието на дендритите или клетъчното тяло. Комуникацията се извършвала чрез аксоните. 


"Аксоните си говорят едни с други, но за нас е пълна мистерия как това се случва", казва Спрустън. "Следващият голям въпрос е колко разпространено е това поведения? Случва ли се на много неврони? Ние не смятаме, че е рядкост, затова е важно да разберем как и при какви условия се получава."


Източник: PhysOrg

Слушайте 5 минути на ден и животът ви напълно ще се промени Наука

Слушайте 5 минути на ден и животът ви напълно ще се промени

Чистите тибетски лечебни дзен звуци намаляват стреса и тревожността, действат болкоуспокояващо

Чипираният пациент на Мъск играе шах със силата на мисълта Наука

Чипираният пациент на Мъск играе шах със силата на мисълта

Парализираният от раменете надолу мъж: „Започнах да си представям как курсорът се движи"

Равноденствие и слънцестоене – знаете ли разликата? Наука

Равноденствие и слънцестоене – знаете ли разликата?

Приликата е само, че и двете се случват два пъти годишно и са свързани със Слънцето

Полюсите на Титан са опасани с идеално прави линии Наука

Полюсите на Титан са опасани с идеално прави линии

Учени изследват геоложката характеристика на спътника на Сатурн

Starship на SpaceX все пак успешно излетя и достигна орбита за първи път Наука

Starship на SpaceX все пак успешно излетя и достигна орбита за първи път

Накрая изгоря над Индийския океан, но напредък има

Първият отворен AI модел на български език вече е достъпен за всички Наука

Първият отворен AI модел на български език вече е достъпен за всички

Обучен е с над 3 милиарда български изречения и се състои от 7 милиарда параметъра

Слънцето не е било толкова активно от 2017 г. Наука

Слънцето не е било толкова активно от 2017 г.

На 8 април 2024 г. пълното слънчево затъмнение ще разкрие великолепната корона на нашето светило

„Одисей“ кацна на Луната Наука

„Одисей“ кацна на Луната

В НАСА ликуват, защото и това прилуняване беше критично

Вероятността хората да изчезнат заради изкуствения интелект е до 10 процента Наука

Вероятността хората да изчезнат заради изкуствения интелект е до 10 процента

Експерти по машинно обучение са категорични, че AI ще доведе до напредък в науката и културата, но и ще създаде нови заплахи

Хипотеза: още 5 подобни на Земята светове се крият на края на Слънчевата система Наука

Хипотеза: още 5 подобни на Земята светове се крият на края на Слънчевата система

Младото Слънце може да е уловило няколко екзопланети с размерите на Марс или Меркурий, които още не сме открили

Пчелите са идеалните „екологични детективи” Наука

Пчелите са идеалните „екологични детективи”

Докато търсят храна, те „събират” и замърсители от въздуха, почвата и водата

Компанията Neuralink на Илон Мъск имплантира мозъчен чип на човек Наука

Компанията Neuralink на Илон Мъск имплантира мозъчен чип на човек

Целта е чипираният, който е скован от парализа, да предава мислите си на компютъра и да общува със света и близките си

Откриха изцяло нов клас живи организми в храносмилателната ни система Наука

Откриха изцяло нов клас живи организми в храносмилателната ни система

Запознайте се с новата неразделна част от човека – обелиските

Съвпадът Марс и Меркурий на 27.01 ще е най-близката планетарна среща през 2024 г. Наука

Съвпадът Марс и Меркурий на 27.01 ще е най-близката планетарна среща през 2024 г.

Най-ясно звездният спектакъл ще се вижда от Нова Зеландия

Унгарец предупреди берлинчани за метеорит 75 минути преди падането му Наука

Унгарец предупреди берлинчани за метеорит 75 минути преди падането му

Това е едва осмият път, в който такова явление е успешно предсказано

Заснеха растение, което „говори“ със съседа си Наука

Заснеха растение, което „говори“ със съседа си

Учени успяха да разгадаят ефирната комуникационна мрежа между две стръкчета