Одной из самых важных и удивительных особенностей мозга является способность динамически перенастраивать соединения для обработки и правильности реагирования на стимулы.
Материалы и методы обследования
Модель мозга in vitro, разработанная исследователями, состоит из четырех взаимосвязанных модулей. Каждый модуль представляет собой специализированную схему нейронов (например, зрение или слух). Эти четыре модуля покрыты адгезивными белками и питательными веществами, где развиваются нейроны. Нейроны связаны между собой внутри модуля и с другими нейронами в других модулях. Прецизионная нейроинженерия позволяет контролировать соединения, идущие от одного модуля к другому, и, следовательно, позволяет регулировать уровень физической связи между модулями. Стимулы этой модели соответствуют нейронным спонтанным активациям.
Используя флуоресцентную кальциевую визуализацию для выявления нейронных активаций, исследователи изучали способность схемы интегрироваться спонтанно в зависимости от уровня связности между модулями и другими факторами.
Результаты научной работы
Исследователи из Университета Тохоку (Tohoku University) в Японии и Университета Барселоны (University of Barcelona), используя инструменты нейроинженерии, создали нейронные схемы in vitro, которые воспроизводят способность сегрегации и интеграции схем мозга и позволяют исследователям понять ключи динамической реконфигурации. Исследование было опубликовано в научном журнале Science Advances.
Динамическая реконфигурация понимается как усиление или ослабление связей путем увеличения или уменьшения активности нейронов. В мозге увеличение сцепления нейронных цепей известно как интеграция, а уменьшение называется сегрегацией.
