科学家揭示复杂的大脑的接线图

(bob游戏医学Xpress)当乔安娜·马蒂斯开始她的博士项目将地图如何连接大脑的两个区域。相反,她有一个惊喜。原来接线图的变化取决于你如何翻转开关。

”有很多兴奋能够使大脑地图的想法,如果我们可以找出它是连接我们可以理解它是如何工作的,”马蒂斯说。“原来是比这更有活力。”

马蒂斯是一个co-first作者的一篇论文描述工作发表在8月27日神经科学杂志》上。茱莉亚布里尔,博士后学者,是其他co-first作者。

马蒂斯的研究生在实验室里卡尔戴瑟罗斯,生物工程和精神病学和行为科学教授,她帮助一个名为光遗传学的新技术。技术允许神经选择性地打开和关闭的部分大脑,看看会发生什么。她想使用光遗传学来理解大脑的一部分的布线参与空间记忆——这是什么使你周围的心理地图你探索一个新的城市,例如。

科学家们已经知道,当一个动物探索栖息地,大脑的两个部分都参与了最初的探索阶段,然后固化环境——的地图海马体和隔膜。

动物正在探索一个环境时,海马神经元火慢信号隔,基本上告诉鼻中隔繁忙的获取信息。一旦完成了动物探索,这些相同的细胞发出强烈的信号让隔知道现在锁定信息到内存中。科学家们称之为相整合。隔使用这些信息然后转身进入海马体调节其他信号。

“我想研究海马体,因为一方面太多——这已经是已知的基线的知识的工作。但问题的海马体和隔光遗传学之前没有访问交流,”马蒂斯说。

海马的神经元被解雇节奏模式,这是一个特殊专长的约翰•艾米•神经学教授。通过斯坦福Bio-X马蒂斯获得一个跨学科的奖学金,这让她把戴瑟罗斯在光遗传学实验室的专长与节奏的大脑网络专家艾米•茱莉亚布里尔的实验室。

马蒂斯和布里尔使用光遗传学促使海马体神经元的模拟信息采集的缓慢燃烧特性或快速射击的特点整合。当他们模仿缓慢解雇他们看到隔细胞的快速反应。当他们模仿快速整合开火时,他们看到一个完全不同的细胞反应的慢得多隔。

同一组电线——不同的结果。这就像打开不同的灯光取决于你怎样努力翻转开关。“这说明复杂的大脑”,中央司令部司令玛蒂斯说。

大多数科学论文回答一个问题:这种蛋白质是干什么的?这部分的大脑是如何工作的呢?相比之下,本文提出了一套全新的问题,中央司令部司令玛蒂斯说。他们或多或少的理解反应越快,但导致较慢的反应是什么?这个现象有多普遍大脑吗?

“其他大局的事情,我们打开了但没有回答是:你怎么能那么领带这个回电路整体和学习记忆?”Mattis said. "Those would be exciting things to follow up on for future projects."