Naukowcy z projektu Human Brain dopracowali model swojego ludzkiego mózgu i odkryli tajemnicę tego, jak powstają wspomnienia i dostosowuje się układ nerwowy.
Wspomnienia są integralną częścią naszego życia. Nie bez powodu utrata pamięci krótkotrwałej lub długotrwałej silnie wpływa na psychikę człowieka, aw pierwszym przypadku może nawet oderwać go od reszty świata. W zdrowym mózgu informacje mogą być przechowywane przez kilka lat, nawet jeśli ich znajomość była ulotna. Ale jak to się dzieje?
Przetwarzanie informacji w mózgu odbywa się w neuronach połączonych synapsami. Każda modyfikacja tych synaps ma wpływ na to, jak pamiętamy rzeczy lub reagujemy na określone bodźce. Jednym ze sposobów modyfikacji obwodów neuronowych jest proces plastyczności synaps, w wyniku którego pewne synapsy są wzmacniane lub osłabiane w czasie w odpowiedzi na aktywność neuronalną.
Analizując sieci reakcji biochemicznych leżących u podstaw modyfikacji synaptycznej, naukowcy z projektu Human Brain Project, który zgromadził naukowców z różnych europejskich uniwersytetów, byli w stanie zdobyć nową wiedzę na temat mechanizmów plastyczności.
W neuronach zewnętrzne i wewnętrzne przetwarzanie informacji odbywa się poprzez transmisję sygnałów przez sieci synaptyczne. To oni określają plastyczność synaps. Czasami nawet pojedyncze cząsteczki - enzymy lub białka - są w stanie wyzwolić moc obliczeniową w tych sieciach. Jedną z tych cząsteczek jest rodzina enzymów ssaczej cyklazy adenylanowej (AC), która może tłumaczyć sygnały zewnątrzkomórkowe na wewnątrzkomórkową cząsteczkę cyklicznego monofosforanu adenozyny (cAMP), jednej z głównych komórkowych cząsteczek sygnałowych.
W swojej pracy neurolodzy uczestniczący w projekcie odkryli, że mózg wytwarza dziewięć wariantów białek AC. Jedna z nich, AC5, jest formą dominującą w prążkowiu, strukturze związanej z pamięcią, zachowaniem i nagrodą za naukę nowych umiejętności. Podczas treningu produkcja cAMP ma kluczowe znaczenie dla wzmocnienia synaps łączących neurony korowe z prążkowiem. Ponadto okazało się, że powstawanie tych wiązań zależy od kilku układów, takich jak dopamina i acetylocholina.
Autor: Nikita Shevtsov