Процес ухвалення рішень відстежили на клітинному рівні

Опубліковано 27.05.13 14:12. Автор: Марина БРУЦЬКА

Нейробіологи з лабораторій Колд-Спрінг-Харбор в США змогли знайти нервові клітини, активність яких пов'язана з вибором тієї чи іншої дії. Учені показали, що в той момент, коли миша вибирає, чи залишитися їй біля напувалки чи піти оглядітися зовні, в мозку активуються певні нейрони. Подробиці викладені на сайті лабораторій з посиланням на публікацію на сайті hotelwinnisworld.com.

Дослідники зафіксували активність двох популяцій нейронів у префронтальній корі. У ході експертиментів лабораторні миші могли вільно переміщатися усередині експериментальної установки, усередині якої була змонтована напувалка: і коли тварина підходила до джерела води, в префронтальной корі активувалися нейрони певного типа. Інша група кліток проявляла себе у момент виходу з камери з напувалкою, причому статистичний аналіз виключає випадкові збіги.

Більше того, виявлені ученими клітини — далеко не рядові нейрони. У роботі нейробіологів йдеться про особливі популяції клітин, які синтезували білок парвальбумін (PV-клітки) або соматотстатін (SOM-клітини). Такі нейрони достатньо давно вивчалися багатьма інших колективів, і до моменту початку нових експертиментів вже було відомо про те, що і PV-, і SOM-клітини грають важливу роль в процесі гальмування.

За словами авторів дослідження, у момент наближення до напувалки у тварин тимчасово знижувалася активність SOM-клітин. Відповідно, в пов'язаних з ними клітинами префронтальної кори активність, навпаки, збільшувалася: кора ставала доступнішою для переробки новій інформації. Коли ж миша покидала напувалку, група PV-нейронів давала синхронний сплеск активності і це, як вважають учені, грало роль свого роду сигналу перезавантаження для пов'язаних з цими нейронами клітин: тим самим мозок налаштовувався на продовження огляду місцевості в пошуку чогось нового.

Окремо фахівці Колд-Спрінг-Харбор підкреслюють те, що їх робота була б неможлива без нових оптогенетичних методів. Традиційна реєстрація активності клітин за допомогою імплантованих електродів не дозволяє визначити те, з яких саме клітин записуються електричні сигнали, а без цієї інформації виділити окремо PV- або SOM-клітини неможливо. Для визначення типу клітин геном мишей був змінений таким чином, що нейрони, які цікавили учених, синтезували спеціальні світлочутливі молекули разом зі своїми специфічними білками і потім реагували на освітлення певним світлом. Освітивши мозок миші, вчені змогли визначити те, з яких саме клітин вони реєструють електричні сигнали, причому це не призводило до серйозних порушень роботи мозку. Раніше подібний метод (його прийнято називати оптогенетічеськім) нейробіологи використовували для того, щоб відстежити шляхи мотивації.