科学家发现大脑网络如何形成的新机理

科学家发现,抑制大脑细胞或神经元网络开发通过机制相反的兴奋性网络紧随其后。兴奋性神经元雕刻在发展和完善外部世界的地图和经验,而抑制性神经元形成地图,成为更广泛和成熟。这个发现增加了一个新的拼图的大脑是如何组织和处理信息的。了解正常的大脑的工作方式是一个重要的一步理解神经疾病的本质和打开在未来找到治疗的可能性。结果出现在自然神经科学。

“大脑代表外部世界作为特定的地图活动由神经元网络,”资深作者本杰明Arenkiel博士说,分子和人类遗传学副教授和贝勒医学院神经科学研究神经在实验室老鼠的嗅觉系统地图。“这些地图一直在研究大脑的兴奋性电路因为皮层兴奋性神经元的数量抑制性神经元。"

兴奋性地图的研究显示,他们开始分散和重叠网络的细胞。Arenkiel说,“随着时间的推移,接受锻炼这种扩散模式的活动到更好的定义领域,个别老鼠胡须,例如,由离散部分的大脑皮层。这种发展从分散到精制模式发生在大脑的许多地区。”

除了兴奋性网络,大脑抑制网络,也应对外部刺激和调节神经网络的活动。如何抑制网络发展,但是,仍然是一个谜。

在这项研究中,Arenkiel和他的同事们研究了地图的发展抑制性神经元的嗅觉系统鼠标。

研究抑制大脑网络的老鼠的嗅觉

“与视觉、听觉或其他感官,老鼠的嗅觉检测离散的气味分子的大阵,“Arenkiel说,他也是贝勒McNair学者。

老鼠可以检测大量的气味,一部分要归功于他在抑制性神经元的复杂网络。抑制性神经元是最丰富的一种细胞在小鼠大脑区域专门处理气味。支持这个网络,新生的抑制性神经元不断增加并集成到电路。

Arenkiel和同事及时跟随这些新增神经元的路径来确定抑制电路开发。首先,他们基因标记细胞神经元活动时他们会发光。然后,他们提供个人气味的老鼠和视觉记录在显微镜下的大脑区域或网络为每个香味现场发光,麻醉动物闻到。科学家们多次重复了这个实验,以确定网络改变了动物学会识别每个香味。

令人惊讶的结果

科学家预计,抑制网络将成熟的方式类似于兴奋性网络。也就是说,更多的动物经历了气味,会成为更好的定义的网络活动。令人惊讶的是,科学家们发现老鼠的嗅觉的抑制大脑回路兴奋性电路开发的方式相反。而不是变得狭隘的领域,成为更广泛的抑制电路。多亏了这个新发现现在科学家更好地了解大脑是如何组织和处理信息的。

Arenkiel和他的同事们认为,抑制网络工作与兴奋性网络。他们建议兴奋和抑制性网络之间的交互可以相比的道路网络(兴奋性网络)的流量是由一个红绿灯(抑制网络)的网络。科学家们认为有用的神经地图的形成取决于抑制网络驾驶兴奋性网络的改进,而这新信息将会是很重要的对开发新方法修复脑组织。

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