Международная группа исследователей обнаружила важный механизм, с помощью которого полушария человеческого мозга взаимодействуют друг с другом. Результаты, опубликованные в научном журнале Science, позволяют по-новому взглянуть на то, как нервные клетки взаимодействуют в мозге, что также может играть роль в возникновении инсульта.
На пути к мозгу нервные пути в организме человека пересекаются. В результате стимулы обрабатываются в противоположном полушарии. Например, если кто-то касается нашей правой руки, это прикосновение поступает в наше левое полушарие мозга. Тем не менее, оба полушария мозга должны координировать свою деятельность. Поскольку некоторые функции, такие как речь, доминируют только в одном полушарии, их сигналы всегда должны передаваться в другое полушарие.
Это еще более очевидно в повседневных задачах, таких как координация рук или ног, которые требуют очень точной связи между двумя половинами мозга. Сигналы, достигающие больших полушарий, передаются из одного полушария коры головного мозга в другое по массивному нервному пути, так называемому пучку.
Обработка исследуемых тактильных ощущений
Исследовательская группа под руководством Мэтью Ларкума из Charité - Universitätsmedizin Berlin и Humboldt Universität Berlin исследует механизмы в головном мозге, которые контролируют активность нейронов в коре головного мозга. В своем текущем исследовании в сотрудничестве с Бернским университетом нейробиологи сосредоточились на обработке тактильных ощущений.
Для этого Ларкум и его команда использовали ряд методов, таких как внутриклеточные измерения отдельных нервных клеток в неповрежденном мозге и различные методы визуализации во время сенсорной стимуляции задней лапы крысы.
Стойкий ингибирующий эффект
Исследователи обнаружили, что стимуляция правой и левой лапы крысы оказывает относительно медленное ингибирующее действие на активность нервных клеток, которое длится почти полсекунды. «Это очень медленно, - отмечает Ларкум. «Обычно передача сигнала происходит во много раз быстрее. Поэтому мы хотели узнать, какая нейронная схема лежит в основе этого механизма, и определить пути клеточной коммуникации», - продолжает он.
Они смогли сделать это с помощью новой технологии под названием оптогенетика, которая позволяет стимулировать определенные нервы светом. Исследователям удалось показать, что нервные волокна, идущие из противоположного полушария, активируют особую группу локальных тормозных нервных клеток. Эти нервные клетки, в свою очередь, стимулируют медленно действующие рецепторы, что приводит к меньшей активности других нервных клеток в том же полушарии.
Скоро появятся новые методы лечения инсульта
Особенно для исследования инсульта, это может стать еще одним небольшим строительным блоком в разработке новых методов лечения, поскольку этот механизм играет здесь важную роль. Тем не менее, связь между двумя полушариями в коре головного мозга имеет решающее значение не только в случае инсульта, но и для ряда когнитивных способностей, поэтому результаты исследования могут иметь далеко идущие последствия. исследователи.