(L) Сен ошол жерде, Кудай барбы? Ал мени да, тинейджер нейрон (2013)

Сен ошол жерде, Кудай анын мага тинейджер нейрон бар

Сентября 30, 2013 · менен Talia Лернер

чыгып, ошол жерде тинейджер нейрондор көп окуган, көп sensationalized нейрон бар. Бирок кийинчерээк, алардын ким экендигин тастыктаган кризистин бир аз өтүп бара жаткам. бир тинейджер нейрон деген эмне? тинейджер изилдөөнүн кээ бир кызыктуу акыркы Илмектер биротоло тинейджер нейрондор бир баары бар уламыштар да карама-каршы келет, - сиз ушундай мамиле кылса, кандайдыр бир изилдөө суроо керек.

бир тинейджер нейрон (Нейротрансмиттер тинейджер релиздер бир нейрондун катары аныкталган) жөн гана тинейджер нейрон эмес, ар кандай жолдор бар. Мен бул жерде үч эле салкын жолдор токтололу:

  1. Эмес, тинейджер бошотуп бүт нейрондор бир учурда, бир жерде, аны бошотуп. Тинейджер нейрондор алар нейрон чынжырларын кирип чыкпай жатабыз жараша мээнин иштешине жана жүрүм-башка милдеттери бар.
  2. гана тинейджер тинейджер релиз бүт нейрондор эмес. Кээ бир да нейрон райондук милдетин таасир канчалык күчтүү таасир этиши мүмкүн болгон башка нейротрансмиттер, бошотуп алат.
  3. Эмес, тинейджер бошотуп бүт нейрондор дайыма тинейджер бошотуу. Кээ бир нейрондор же жок тинейджер синтези техниканы алмаштырууга болот. Анткени бул жөндөмдүү, алар да болуп тинейджер нейрон деп мурунку изилдөө менен таанылган эмес.

Мен бул кызыктуу жаңы жыйынтыктарын сүрөттөп мурун да, мен сага тинейджер нейрон менен стандарттык Neuroscience 101 киргизүү берсин. тинейджер нейрон милдетинин Бул таасирдүү теориясы, Wolfram Schultz жана Кесиптештердин 1997 Science кагаз бизге келет "Болжолдоо да, кубаныч тартуулайт бир Нейрон Субстрат. " Бул тинейджер жалпы курсу боюнча өрт нейрондор, отко, күтүлбөгөн жооп көбүрөөк, бирок алдын ала, сыйлык көрсөттү. Андан тышкары, силерге кайдагы сыйлык күтүп, аны тил табыша албай жаткан болсо, анда, тинейджер нейрон аз от. Бул ачылыш Schultz ж.б. алып келди. Ошол тинейджер нейрондор коддорду сунуш үчүн "сыйлык алдын ката." Башкача айтканда, алар баары сен ойлогондон да жакшы, жакшы, же жаман бекен же жокпу, силерге айтып коёюн. Schultz ж.б.. мамлекетке барып: "Бул нейрон жооптор салыштырмалуу тектүү-ар бир нейрондун бир жол менен кабыл алып, ар кандай appetitive сигналдар окшош нейрондордун жооп бердирүү болуп саналат. Бардык жооптор тинейджер нейрондун көпчүлүгү (55% 80 чейин) болот. "

сыйлык алдын ката эсептөө катары тинейджер нейрон ролу изилдөө кызыктуу жана татыктуу линия бойдон калууда, бирок сыйлык алдын ката бардык тинейджер нейрондор эмне, анда биз алардын 400,000-600,000 эмне керек болсо,? * Бул карта бар мээдеги тинейджер нейрондор жайгашкан (а грызун мээнин кесилиши боюнча):

 

бойго жеткен грызун мээде тинейджер нейрон клетка тобунун A8-A16 бөлүштүрүү. Björklund, A. & Dunnett, SB Мээдеги Допамин нейрон системаларынан алынган: жаңылануу. Неврологиядагы тенденциялар 30, 194–202 (2007).

* Адамдар менен. маймылдарга 160,000-320,000 жана кемирүүчүлөрдүн эле 20,000-45,000 бар.

Бул диаграммада карап, алар A8-A16 белгиленген ошондуктан буга чейин тинейджер нейрон топторунун арасында кээ бир жалпы анатомиялык айырмачылыктар болуп көрүнгөн жок. эле эмес, анча байкалбаган иш мааниге ээ экен тагыраак анатомиялык айырмачылыктар бар. Изилдөөнүн биринчи сапта Мен Lammel ж.б., бул жерде басым аласыз. ventral tegmental аймакта тинейджер нейрондорду айырмалоочу (VTA, же A10 Жогорудагы сүрөттө), алардын байланышы башка мээ аймактарында жөнүндө койду.  Lammel ж.б.. VTA ичинде тинейджер нейрон, бери дегенде, эки айрым калк бар экенин байкаган. Бир калктын мээсине аймакка киргизүү сигналдар laterodorsal tegmentum жана мээ аймакка ядро ​​accumbens деген чыгаруу сигнал жиберет (бул LDT-тинейджер-NAC нейрондорду деп аташат) деп алат. калктын башка жанынан habenula чийки зат алат жана prefrontal кабыгында (бул LHb-тинейджер-PFC нейрондорду деп аташат) менен жыйынтыктар жөнөтөт. Анан эмне? Бул тинейджер нейрондор жүрүм-туруму үчүн бардык ар кандай мээ райондорго зымдуу бар экенин кандайча далилдеп турат? Lammel ж.б.. бул маанилүү эмес экенин көрсөттү. Качан (колдонуу optogenetics!) Алар чычкандардын LDT-тинейджер-NAC нейрон менен салым кошуу, алар түрткү болгон шарттары менен жаныбарлар оң бирикмелер пайда болгон деп тапты. Алар мээ стимулдаштыруу тапкан элем коробкага бөлүгүндө көбүрөөк убакыт өткөрүш үчүн тандап алган. Алардан айырмаланып, Lammel ж.б.. LHb-тинейджер-PFC нейрон менен салым кошуу, толугу менен карама-каршы байкалган. Жаныбарлар, алар дем тапкан элем коробкага бир бөлүгүн качуу. башка бир изилдөөдө чычкандар табигый жакшы же жаман бир нерсе бир нерсени башынан эле топ менен, бул өзүнчө микросхемалардын күчтүү differentially ызычуулар алынган. кокаин берилген Mice LDT-тинейджер-NAC жолуна жогору күч көрсөткөн, бирок LHb-тинейджер-PFC жолунда эч кандай өзгөрүү жок. Чычкандар менен аюудан боюнча кыжырдантат LDT-тинейджер-NAC жолунда эч кандай өзгөрүү жок көрсөтүп берген, бирок LHb-тинейджер-PFC жолуна күчүн жогорулаган.

Бузат Schultz ж.б.. Кудайдын тинейджер нейрондор бир тектүү деп баштапкы кээ бирлер, Lammel ж.б.. Андай эмес экенин түшүндүм. Бул кайра карап чыгуу мүмкүн, анткени 1990s үчүн 2010s кыйла бир аз өзгөргөн жогорулатуу колдо бар адабияттардын сезгичтиги, чыккан. Newer жакшы аспаптар, бир аз чыгармачылык менен айкалыштырып, Lammel ж.б. уруксат. Schultz .Удаалаш жеткиликтүү эмес, майда-айырмалай. Бул аяр ачып, Lammel ж.б.. критерийлери жөнүндө калктын 55-80% сен жооп, анткени бир нейрон жыйындысы бүт классын жетти, сен (же болбошу керек) Толугу менен билбейбиз, айрыкча, бул ыйман жаналгычка көрсөтүүгө жардам сен "бул калкты аныктоо үчүн колдонулган тоо. (Жылы Vivo нейрон жазуулардын ичинде тинейджер нейрондорду аныктоо маселеси бир башка маселе болуп саналат). Schultz ж.б. дүйнөдөгү бардык кредит. тинейджер изилдөө от коюшпасын, тескерисинче, ал аяккы жыйынтыктары баштапкы көп болгон.

Алар катышуу мээ микросхемалардын менен нейрондорду бириктирүүчү Эгер мээ микросхемалардын ишти тактаганга аракет кылып жатабыз, эгерде мааниде бир тонна түзөт. Бирок сен тинейджер нейрон тинейджер бөлүгүн тактаганга аракет кылып жатабыз, эмне кылышыбыз керек? Көпчүлүк тинейджер нейрондун изилдөө тинейджер нейрон өрт деп мойнуна алган, ал Нейротрансмиттер тинейджер, бул окшош кичинекей молекула релиздер:

Чындыгында, ал, адатта, илим сыяктуу эле, биз аныктаган кантип "тинейджер нейронду". Бирок, ал, себеби жагдай ушунчалык жөнөкөй болушу керек экен. Мен бул жерде токтолобуз акыркы изилдөөлөр экинчи ылайык, окумуштуулар тинейджер нейрондор тинейджер менен бирге, биргелешип бошотулушун башка Нейротрансмиттер молекулалар, аталган протоколу менен Гебанын мүмкүн экенин далилдеп көрсөттү.

Чынында, тинейджер нейрондордун мүмкүн көбүнесе чогуу-релиз же протоколу же Гебанын ар түрдүү тилдердин. боюнча изилдөөлөр Hnasko .Удаалаш. жана Станбер ж.б.. VTA ко-релиз глутамат ошол тинейджер нейрондорду көрсөттү. Биринчиден, алар көп VTA тинейджер нейрондор VGLUT2 деген протоколу Transporter билдирип, нейрондор бошотуу үчүн протоколу топтомдору бир белок байкадым. VGLUT2 болушу тинейджер нейрондор тинейджер кошумча протоколу пакеттөөдөн деп айткысы келди беле? Бул суроого карап, окумуштуулар ядросу accumbens нейрондордун жооп (чейин тинейджер нейрондор жыйынтыктар жиберүүгө бир жер Lammel талкуулап көрүп .Удаалаш. Жогоруда) карап тинейджер нейрон колдоонун эсебинен болот. Чынында эле, орозо, ядро ​​ордуна dopaminergic жооп бир glutamatergic менен шайкеш боло турган түрү VTA тинейджер нейрон търткъ нейрондорду accumbens боюнча excitatory жооп байкалган. Бул жооптор протоколу кабылдагыч антагонисттер менен, бирок тинейджер кабылдагыч антагонисттер менен эмес, бөгөттөлгөн. Андан тышкары, генетикалык тинейджер нейрондордо VGLUT2 жетишсиз башкарылаарын чычкандар менен, эч кандай жооп айтылат.

глутамат биргелешип релиз да бардык тинейджер нейрондор пайда болбошу мүмкүн. Lammel .Удаалаш. Изилдеп, байланыш маселелер эле. Станбер ж.б.. протоколу чыгарууну далилдерди көрсөтүү эмес, кошуна аймакта тинейджер нейрондор, көкүрөк striatum үчүн жыйынтыктар жөнөтөт substantia Nigra (A9), деп айткан. Бул терс натыйжа да карама-каршы келет. Дагы бир тобу, Tritsch ж.б.., Substantia Nigra тинейджер клеткалар тарабынан протоколу релиздин кээ бир далилдерин сактоого кылды. Андан тышкары, алар бул substantia Nigra тинейджер нейрондор да чогуу-релиз дагы бир Нейротрансмиттер көрсөттү: Геба. Oddly Бирок, substantia Nigra тинейджер нейрондор VGAT, кадыресе Гебанын Transporter билдирүү жок. Анын ордуна, Tritsch ж.б.. VMAT деп табылган, тинейджер Ташуучу, ошондой эле тинейджер менен бирге синапстардын бошотуу үчүн пакеттөөдөн, кошумча транспорттук Геба мүмкүн. Tritsch ж.б.. Анын ачылыш substantia Nigra тинейджер нейрон тышкары жалпылайт мүмкүн. Ошондой эле кайсы бир Гебанын бар эле, VMAT билдирген нерсе мүмкүн пакеттөөгө, ошондой эле ошол Гебанын бошотуп алган. Бир негизги суроо Tritsch ж.б. пайда болот. Изилдөөлөрүнө Ырас, кайсы жерде жана качан substantia Nigra менен Гебанын синтезделген жаткан болот. Ошентсе да, анын бар.

көпчүлүк тинейджер нейрондордон протоколу менен Гебанын чогуу чыгаруу кесепеттерин көрүнүп калууда. гана билдирди жүрүм-турумдук таасир Hnasko ж.б. болот. кагаз. Алар тинейджер нейрондордо VGLUT2 жетишпеген чычкан кадимки чычкандардын ашуун кокаин жооп тегерегинде аз чуркап экенин көрсөтүп турат. Ал эми аны жатат. башка эч бир нерсе болсо, ал ошончолук жибергич биргелешип чыгаруу көрүнүш жөнүндө билүүгө канчалык көп экенин көрсөтүп турат.

Буга чейин биз тинейджер нейрондор эле тинейджер башка химикаттарды колдонуу, алар ар кандай мээ микросхемалардын кирип чыкпай жаткан болсо, алар жарым-жартылай, жок эле дегенде, бир мээ кыдырып, алардын берилген ролду ойной алат деп ар кандай иштерди окуя болорун көргөнбүз. Мен бул жерде карайлы изилдөө үчүнчү сапта, биз сүрөттө чын эле салкын татаал дагы бир катмар аласыз: тинейджер нейрондор алар кабыл алуу жана жатасыз же жокпу өзгөртүү менен бир мээ кыдырып катышат ушундай өзгөртө алат бардык тинейджер бошотуу. Бул учурда, Dulcis .Удаалаш. гипоталамус жайгашкан чейин жөнүндө айтып келе жатам, Мен адамдарга чейин тинейджер нейрондордун бир аз башкачараак топ карады. Алар келемиштер менен тинейджер нейрондордун саны келемиштер башынан "Бир күндө" узундугу термелип көрүнгөн. Мен чыныгы атканда эмес, анткени тырмакчага жарыгын койду - жарык өтө Көзөмөлгө алынган лаборатория шарттарында күнү эле же жокпу. Көпчүлүк лабораториялык жаныбарлар күнүнө жарык 12 саат, бирок Dulcis ж.б.. Ошондой эле 5 саат күнүнө же 19 чейин кылышкан. кыска күн тажрыйбалуу чычкандар дагы бар болчу, ал эми узак күн тажрыйбалуу Чычкан, алардын гипоталамус аз тинейджер нейрондорду болчу. андан ары иликтеп билгенден кийин, алар ар кандай жеңил шартта тинейджер нейрондордун саны өзгөрүүлөр өлүп, туулган нейрон менен байланыштуу эмес экенин аныктаган. бир нейрон бардык шарттарда иш жүзүндө бар эле, бирок алар же жок тинейджер-лугун которулуп алынган. эмне үчүн жарык таасири бул өзгөрүүлөрдү пайда кылат, же эмне так жүрүш кесепети болуп саналат, ал дагы эле белгисиз. Натыйжада көп эле күн Чычкан, жана азыраак тинейджер нейрондор, чөгүү жана ойлоп тынчсызданбагыла, жүрүм-турумун көрсөтүп (чычкандар түнкү жана ъ артык эстен чыгарбашыбыз). Ошентип, анын hypothalamic тинейджер нейрон уу менен өлтүрүлгөн чычкандар кылышты. Бирок, чычкандар күнүнө жарык 12 саат туруп, анан чычкандар күнүнө жалгыз нур 5 саат убакыт беришти, ал эми тинейджер нейрон уу менен каза болсо, буга чейин эмес dopaminergic нейрондор тинейджер жана азыраак чөгүү жана тынчсыздана бошотуу үчүн ишке кабыл алынган жүрүм-туруму байкалган. Pretty салкын! Ал эми башкысы, бул иш да буга чейин тинейджер нейрон деп аныкташкан эмес, нейрондор туура шарттарда гана өзгөртө ала тургандыгын көрсөтүп турат. мээбиздеги кээ бир аспекттери туруктуу болуп курулат, бирок көптөр коомдук жана тажрыйбасы ылайыкташа берип, ар дайым өзгөрүп турган.

Булардын баарын окугандан кийин, биз эмнелерди билдик? мага, чоң сүрөт Дукат мээни түшүнүү татаалдыгын түшүнүү дегени. бир аз көбүрөөк белгилүү болушу үчүн, бул изилдөө боюнча шарттар созулган биологиялык жактарга аныктама берүүгө микросхемалардын жана жүрүм-туруму менен молекулаларды жана клеткаларды байланыштырып түшүндүрөт. алар эч бир нейротрансмиттердин гана нейрондор бириктирүүчү бошото аласыз. Бул топтоо кээде тиешелүү болушу мүмкүн, биз эмес, ар дайым, жогоруда изилдөөлөрдө көргөн, бирок. расмий тинейджер нейрон деп аталган топту карап чыгуудабы тууралуу ой жүгүртүү менен биз да КЫЛЫМ камсыз кылат деген көз карашы менен мурдагы адабияттын ондогон жылдар артка карап керек. Бул улуу тинейджер нейрон изилдөө боюнча маалыматтар туура эмес экенин эмес, ал эми тыянактар ​​биз алардын ойлогон нерсе болушу мүмкүн эмес. Кайсы бир жакшы нерсе болушу мүмкүн. тинейджер так нейрондор жөнүндө көп барчу аргументтер жүзүндө калышы мүмкүн, кодду, алар ар түрдүү жагдайларда ар кандай иштерди экенин түшүнүү менен жашап жатат. -чуу кылбай эле кой, ал башаламандыкка алып сезилиши мүмкүн, бирок бул илимий Жетилип абдан кадыресе көрүнүш болуп саналат. Бул таптакыр маанилүү эмес эле, жараян нормалдуу эмес. Илимпоздор дайыма суроо жана маанилүү түшүнүктөр жетишкендиктерди чагылдыруу үчүн биздин аныктамаларды кайра карап чыгуу керек.

Аныктама түшүнүксүз болушу мүмкүн. Ошондой эле, тескерисинче, кызыксыз болушу мүмкүн, жана мен алар өтө көп алыс илим адамдарды кууп деп коркууда. Мен башынан бери биология студент болуп жүргөндө, мен чексиз эмес аныктамалар сыяктуу көрүнгөн нерсени эстеп жардам flashcards кабыл алуу саат боюнча саат жумшашкан. Мен биологдор "клубунун үчүн Уикипедияны жакшыртуу, ал эми зарыл болгон демилгечи катары эсептеген. Мындайча айтканда, ал кандай сасып да, мен иштеген окумуштуулар менен жогору маселелерди талкуулап алышы үчүн сүйлөгөнгө үйрөнүшүм керек эле деп өзүмдү билдирди. Эмне мен бийлей ары сеникинен катары баалай үчүн келдим да жолу көрүнгөн кара-ак, туура же туура эмес аныктамалар-канчалык айтпаганда да болот - канчалык бир план жана тарыхы аларга камтылган. Илимий түшүнүктөр, бир тинейджер нейрондун аныктоо сыяктуу эле, жөн гана тил менен камсыз кыла албайт, алар тергөө табиятын түзүшөт. Биз эксперимент менен иш үчүн бул түзүлүшүн талап кылат, бирок, биз андай эле, биз да бул аныктамалар бизди чектеп турган жолдор менен кабардар болушу керек. Биз бири-бири менен аныкталат топторду салыштыруу. Биз тобу орточо тууралуу сөз. Ошентип, баары биздин топтор кирген турган так кескин биз алар эмнени чече биздин маалымат кандай карап, кандай таасир этиши мүмкүн. Ошентип, биз ар дайым, жиктештирүү мүнөздүү кызыкчылыктардан кабардар болушу керек. Балким, аныктамалар бардык кийин кызыксыз эмес! ктър жана талкуулар чыныгы илимпоздор сыяктуу кандай ой студенттерге сабак учурунда киришүүгө Материал бир аз жашоону мүмкүн.

нейрондордун клетка түрлөрүн аныктоо өзгөчө маселе иш жүзүндө кыйла өз убагында болуп калат. Мындан эки апта мурун, биринчи убактылуу отчет BRAIN демилгелүү жумушчу топ чыгып келип, (ошондой эле Астра Брайант карап кызмат тема боюнча). Анда, FY 2014 тогуз жогорку артыкчылыктуу илимий-изилдөө багыттары белгиленген, ушул болуунун биринчи отчет мен бул жерде талкуу келе жаткан маселелер тааныйт "клетка түрлөрүн санап кирет.":

анын ичинде тажрыйба, байланыш жана нейрохимикаттар башында окшош нейрон молекулярдык, электр жана структуралык касиеттерин ар мүмкүн себептерден улам ар түрдүү бери нейрондордун түрү, эмне жөнүндө бир пикирге келүү эмес, бар. Кээ бир учурларда, ал тургай, бири-биринен чакан бөлүп курч чек мүмкүн эмес. Ошентсе да, бар түрлөрү, орустар жана негизинен ички касиеттери боюнча убактылуу аныкталышы мүмкүн болгон жалпы келишим болуп саналат жана бул классификация каттоо үчүн жакшы башталыш чекити менен камсыз болот. Ошентип, эл каттоо нейрондордун чоң класстарда жакшы сүрөттөлгөн менен башталат (мисалы, excitatory пирамиданын кортексинин нейрондор), анан бул жашырындуулуктун ичинде категорияларды кылдат чечүүгө киришүүгө тийишпиз. Бул каттоо башында толук болот, кыйытып өтүшү экенин билүү менен кабыл алынышы керек.

суроого жооп "деген тинейджер нейрон деген эмне?", кыйла алдыда боло турган эмес, бирок бул боюнча жогорку таануу, жана аны аткаруу керек каржылоо, маанилүү биринчи кадам болуп саналат. деп Cheers.