Исследователи определили нервные клетки, которые отвечают за обучение движению

Нейробиологи продемонстрировали ключевую роль вспомогательных клеток нервной ткани — астроцитов — в обучении точным и скоординированным движениям.

Исследователи из Массачусетского технологического института в серии экспериментов на мышах показали, что ключевую роль в обучении сложным движениям играют астроциты. Эти звездчатые нейроглиальные (вспомогательные) клетки нервной ткани помогают нейронам научиться кодировать оптимальное время и траекторию движения, определять, когда и как двигаться.

Нейробиологи использовали точные молекулярные вмешательства, чтобы нарушить две специфические функции астроцитов в моторной коре. У некоторых мышей они нарушили способность астроцитов поглощать нейротрансмиттер глутамат. Это химическое вещество, которое возбуждает нервную активность, когда оно поступает в синапсы. У других мышей они гиперактивировали кальциевые сигналы астроцитов, что повлияло на их функционирование.

В обоих случаях вмешательства нарушили нормальный процесс нейропластичности, посредством которого нейроны формируют или изменяют свои связи друг с другом в процессе обучения. Чтобы проверить, как эти изменения сказались на подопытных мышах, исследователи дали животным простую двигательную задачу, которую они должны были освоить. По сигналу мыши должны были дотянуться до рычага и нажать его в течение пяти секунд. 

В нормальных условиях грызуны научились выполнять задание за пару недель. При этом в процессе обучения повышалась точность движений, ускорялась реакция, траектория толкания стала более плавной и равномерной. Каждое вмешательство влияло на производительность мышей. 

В первом случае, когда ученые отключали способность астроцитов поглощать глутамат, мыши по-прежнему нажимали на рычаг с той же скоростью. Но в этом случае значительно снижалась плавность движения. Они становились неустойчивыми и шаткими, животные не могли усовершенствовать свою технику. Во втором случае (при воздействии на кальциевые каналы) грызуны переставали понимать, когда нужно нажимать на рычаг, а скорость движений значительно падала.

Координация движений играет важную роль в повседневной жизни людей. Результаты исследования показывают, что для более глубокого понимания процессов обучения и связанных с ним нарушений необходимо анализировать не только нейроны моторной коры, но и «группу поддержки», которая поддерживает оптимальный молекулярный баланс для обучения.


Читать далее:

Впервые на видео сняли рыбу, обитающую на глубине более 8 300 м

Ученые выяснили природу странных радиосигналов с планеты, похожей на Землю

Исследование показало, что тираннозавры отличались от своего «киношного» облика

На обложке: астроциты мозга человека. Изображение: Bruno Pascal, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Астрономы сфотографировали «детство Вселенной» до появления галактик
Космос
Прощальные кадры: лунный модуль сфотографировал закат на Луне
Наука
Гены загадочных предков людей повлияли на работу мозга, показало исследование
Наука
В Петербурге открыли лабораторию для создания компьютеров, которые имитируют работу мозга
Наука
Телескоп «Евклид» показал 26 млн галактик: опубликованы первые результаты миссии
Космос
Крошечных морских животных увеличили в пять раз, чтобы рассмотреть их клетки
Наука
В Сеченовском Университете появится «умная» операционная 
Новости
Операторы связи начали заменять китайское оборудование на российское
Новости
В России хотят обязать использование отечественных процессоров для ИИ
Новости
Посмотрите на первого робота-гуманоида Nvidia в действии
Новости
Образцы с обратной стороны Луны показали, какой она была в прошлом
Космос
Морские интернет-кабели научились «прослушивать» на предмет саботажа
Новости
Нового рекорда на термоядерном синтезе добились в России
Наука
Российские ученые разработали материалы для памяти будущего  
Наука
Выяснилось, какие мутации ДНК ускоряют старение  
Наука
«Суперджет» с российскими двигателями ПД-8 впервые поднялся в воздух
Новости
Светочувствительные нановолокна ускорили рост нейронов  
Наука
ChatGPT может «заболеть» тревожностью и депрессией, но есть способ его «успокоить»  
Новости
Москва сократила выбросы углерода на 190 000 тонн благодаря электробусам  
Новости
Игуаны совершили рекордное путешествие миллионы лет назад: они проплыли по океану 8 000 км
Наука