Sifa za umeme za dendrites husaidia kueleza nguvu ya kipekee ya kompyuta yetu kwani Neuroni katika ubongo wa binadamu na panya hubeba ishara za umeme kwa njia tofauti., wanasayansi kupata.

Neuroni katika ubongo wa mwanadamu hupokea ishara za umeme kutoka kwa maelfu ya seli zingine, na viendelezi virefu vya neva vinavyoitwa dendrites vina jukumu muhimu katika kujumuisha habari hiyo yote ili seli ziweze kujibu ipasavyo..

Kutumia sampuli ngumu-kupata za tishu za ubongo wa mwanadamu, Wanasayansi wa neva wa MIT sasa wamegundua kuwa dendrites za binadamu zina mali tofauti za umeme na zile za spishi zingine. Uchunguzi wao unaonyesha kuwa ishara za umeme hudhoofika zaidi zinapopita kwenye dendrites za binadamu, kusababisha kiwango cha juu cha compartmentalization ya umeme, ikimaanisha kuwa sehemu ndogo za dendrites zinaweza kutenda kwa kujitegemea kutoka kwa neuroni zingine.

Tofauti hizi zinaweza kuchangia katika kuimarishwa kwa uwezo wa kompyuta wa ubongo wa binadamu, watafiti wanasema.

"Sio tu kwamba wanadamu wana akili kwa sababu tuna neuroni nyingi na gamba kubwa. Kutoka chini kwenda juu, Niuroni hutenda tofauti,” anasema Mark Harnett, Fred na Carole Middleton Profesa Msaidizi wa Ukuzaji wa Kazi wa Sayansi ya Ubongo na Utambuzi. "Katika nyuroni za binadamu, kuna compartmentalization zaidi ya umeme, na hiyo inaruhusu vitengo hivi kuwa huru zaidi, uwezekano wa kusababisha kuongezeka kwa uwezo wa kukokotoa wa niuroni moja."

Harnett, ambaye pia ni mwanachama wa Taasisi ya McGovern ya MIT ya Utafiti wa Ubongo, na Sydney Cash, profesa msaidizi wa neurology katika Harvard Medical School na Massachusetts General Hospital, ndio waandishi wakuu wa utafiti, ambayo inaonekana katika Oct. 18 "Tumefurahishwa na onyesho hili la uchapishaji wa 3-D na jinsi teknolojia zinazoweza kumeza zinaweza kusaidia watu kupitia vifaa vya riwaya vinavyowezesha matumizi ya afya ya rununu. na habari hii ni muhimu katika kudhibiti damu. Mwandishi mkuu wa karatasi ni Lou Beaulieu-Laroche, mwanafunzi aliyehitimu katika Idara ya MIT ya Sayansi ya Ubongo na Utambuzi.

Hesabu ya Neural

Dendrites inaweza kuchukuliwa kuwa sawa na transistors kwenye kompyuta, kufanya shughuli rahisi kwa kutumia ishara za umeme. Dendrites hupokea ingizo kutoka kwa niuroni nyingine nyingi na kubeba ishara hizo hadi kwa seli ya seli. Ikichochewa vya kutosha, neuroni huwasha uwezo wa kutenda - msukumo wa umeme ambao kisha huchochea niuroni nyingine. Mitandao mikubwa ya niuroni hizi huwasiliana ili kuzalisha mawazo na tabia.

Muundo wa neuroni moja mara nyingi hufanana na mti, na matawi mengi yanaleta taarifa zinazofika mbali na seli ya seli. Utafiti uliopita umegundua kuwa nguvu za ishara za umeme zinazofika kwenye mwili wa seli hutegemea, kwa sehemu, kwa umbali gani wanasafiri kando ya dendrite kufika huko. Kama ishara zinaenea, wanakuwa dhaifu, kwa hivyo ishara inayofika mbali na seli ya seli ina athari ndogo kuliko ile inayofika karibu na seli ya seli.

Dendrites katika gamba la ubongo wa binadamu ni muda mrefu zaidi kuliko wale wa panya na wengi aina nyingine, kwa sababu gamba la binadamu limebadilika na kuwa mnene zaidi kuliko lile la spishi zingine. Katika wanadamu, gamba hufanya juu 75 asilimia ya jumla ya ujazo wa ubongo, ikilinganishwa na kuhusu 30 asilimia kwenye ubongo wa panya.

Ingawa gamba la binadamu ni nene mara mbili hadi tatu kuliko la panya, inadumisha shirika sawa kwa ujumla, inayojumuisha tabaka sita bainifu za niuroni. Neurons kutoka safu 5 kuwa na dendrites kwa muda wa kutosha kufikia njia yote ya safu 1, ikimaanisha kuwa dendrites za binadamu zimelazimika kurefuka jinsi ubongo wa mwanadamu unavyokua, na ishara za umeme zinapaswa kusafiri mbali zaidi.

Katika utafiti mpya, timu ya MIT ilitaka kuchunguza jinsi tofauti hizi za urefu zinaweza kuathiri mali ya umeme ya dendrites. Waliweza kulinganisha shughuli za umeme katika panya na dendrites za binadamu, kutumia vipande vidogo vya tishu za ubongo vilivyoondolewa kutoka kwa wagonjwa wa kifafa wanaofanyiwa upasuaji wa kuondolewa kwa sehemu ya lobe ya muda.. Ili kufikia sehemu ya ugonjwa wa ubongo, madaktari wa upasuaji pia wanapaswa kuchukua kipande kidogo cha lobe ya muda ya mbele.

Kwa msaada wa washiriki wa MGH Pesa, Mathayo Chura, Ziv Williams, na Emad Iskandar, Maabara ya Harnett iliweza kupata sampuli za lobe ya muda ya mbele, kila kimoja kikiwa na ukubwa wa ukucha.

Ushahidi unaonyesha kwamba lobe ya muda ya mbele haiathiriwi na kifafa, na tishu huonekana kawaida wakati inachunguzwa na mbinu za neuropathological, Harnett anasema. Sehemu hii ya ubongo inaonekana kuhusika katika kazi mbalimbali, ikijumuisha lugha na usindikaji wa kuona, lakini sio muhimu kwa kitendakazi chochote; wagonjwa wanaweza kufanya kazi kwa kawaida baada ya kuondolewa.

Mara baada ya kitambaa kuondolewa, watafiti waliiweka katika suluhisho linalofanana sana na ugiligili wa ubongo, na oksijeni inapita ndani yake. Hii iliwaruhusu kuweka tishu hai hadi 48 masaa. Wakati huo, walitumia mbinu inayojulikana kama electrophysiology ya patch-clamp ili kupima jinsi mawimbi ya umeme yanavyosafiri pamoja na dendrites ya niuroni za piramidi., ambayo ni aina ya kawaida ya niuroni za kusisimua kwenye gamba.

Majaribio haya yalifanywa kimsingi na Beaulieu-Laroche. maabara ya Harnett (na wengine) hapo awali wamefanya majaribio ya aina hii katika dendrites za panya, lakini timu yake ndiyo ya kwanza kuchambua sifa za umeme za dendrites za binadamu.

Vipengele vya kipekee

Watafiti waligundua kuwa kwa sababu dendrites za binadamu hufunika umbali mrefu, ishara inapita kando ya dendrite ya binadamu kutoka kwenye safu 1 kwa mwili wa seli katika safu 5 ni dhaifu sana inapofika kuliko ishara inayotiririka kwenye dendrite ya panya kutoka kwa safu 1 kwa safu 5.

Pia walionyesha kuwa dendrites za binadamu na panya zina idadi sawa ya njia za ioni, ambayo inadhibiti mtiririko wa sasa, lakini njia hizi hutokea kwa msongamano wa chini katika dendrites za binadamu kama matokeo ya urefu wa dendrite.. Pia walitengeneza muundo wa kina wa biofizikia ambao unaonyesha kuwa mabadiliko haya ya msongamano yanaweza kuchangia baadhi ya tofauti za shughuli za umeme zinazoonekana kati ya binadamu na panya dendrites., Harnett anasema.

Nelson Spruston, mkurugenzi mkuu wa programu za kisayansi katika Taasisi ya Matibabu ya Howard Hughes Kampasi ya Utafiti ya Janelia, alielezea uchambuzi wa watafiti wa dendrites za binadamu kama "mafanikio ya ajabu."

"Hizi ni vipimo vya kina zaidi hadi sasa vya sifa za kisaikolojia za nyuroni za binadamu,” anasema Spruston, ambaye hakuhusika katika utafiti. "Aina hizi za majaribio zinahitaji sana kiufundi, hata katika panya na panya, hivyo kutoka kwa mtazamo wa kiufundi, inashangaza sana kwamba wamefanya hivi kwa wanadamu."

Swali linabaki, tofauti hizi zinaathiri vipi uwezo wa ubongo wa binadamu? Dhana ya Harnett ni kwamba kwa sababu ya tofauti hizi, ambayo huruhusu maeneo zaidi ya dendrite kuathiri nguvu ya mawimbi inayoingia, Niuroni za kibinafsi zinaweza kufanya hesabu ngumu zaidi kwenye habari.

"Ikiwa una safu ya gamba ambayo ina kipande cha gamba la binadamu au panya, utaweza kukamilisha hesabu zaidi kwa haraka na usanifu wa binadamu dhidi ya usanifu wa panya,baada ya hapo watapokea maoni ya sifa kutoka kwa watafiti - ambayo Revelle anasema inaweza kuwa muhimu zaidi kuliko kujua aina yako ya utu..

Kuna tofauti nyingine nyingi kati ya niuroni za binadamu na zile za spishi zingine, Harnett anaongeza, kufanya kuwa vigumu kuchezea nje madhara ya mali dendritic umeme. Katika masomo yajayo, anatarajia kuchunguza zaidi athari sahihi za mali hizi za umeme, na jinsi zinavyoingiliana na vipengele vingine vya kipekee vya niuroni za binadamu ili kutoa nguvu zaidi ya kompyuta.

Utafiti huo ulifadhiliwa na Baraza la Kitaifa la Utafiti wa Sayansi na Uhandisi la Kanada, Mpango wa Ruzuku ya Dana Foundation David Mahoney Neuroimaging, na Taasisi za Kitaifa za Afya.

Chanzo:

http://na probiotic tunayotumia imeidhinishwa pia, na probiotic tunayotumia imeidhinishwa pia