четверг, 22 марта 2012 г.

Как мозжечок фильтрует сенсорную информацию

Как мозжечок фильтрует сенсорную информациюВ клетках мозжечка найдены ионные каналы, выполняющие функцию информационного фильтра: они пропускают только важные нервные импульсы, на которые действительно нужно реагировать.

Мозжечок управляет нашими движениями, опираясь на сенсорную информацию: мы видим кружку и тянемся к ней рукой; мы слышим громкий звук и поворачиваемся в ту сторону, откуда он донёсся. Эти сигналы приходят к нему через клетки Пуркинье: с помощью сильно разветвлённой сети дендритов они собирают сенсорную информацию от других нервных цепей и передают её через аксон в глубь мозжечка.

Но ведь мы ежесекундно получаем великое множество сенсорных данных, мы постоянно что-то видим, слышим, осязаем, обоняем и пробуем на вкус. И при этом не дёргаемся в ответ на каждый сенсорный импульс. То есть это значит, что в мозжечке есть некий фильтр, который позволяет отсеивать значащие сигналы от незначащих.

Исследователям из Университета Калгари (Канада) удалось выяснить природу этого фильтра. Оказалось, что в клетки Пуркинье встроены ионные каналы КСа3.1, которых, как полагали, у клеток Пуркинье нет вообще.

Калий-кальциевые каналы КСа3.1 известны давно, но лишь по нейронам периферической нервной системы. В центральной нервной системе этот вид ионных каналов до сих пор не наблюдался. По словам учёных, им пришлось целенаправленно заняться поисками белков КСа3.1 в клетках мозжечка, так как без них объяснить фильтрацию информации не получалось. Суть их работы в том, что они разрешают клетке провести нервный импульс только тогда, когда она получила не менее 3–4 примерно одинаковых сигналов. На клетку Пуркинье приходят сотни тысяч сенсорных импульсов, но бóльшая часть из них разнородна. Если же попадается серия одинаковых, ионный канал КСа3.1 даёт «зелёный свет». Такие импульсы изменяют концентрацию кальция в клетке, что и является для КСа3.1 сигналом для пропуска импульса дальше в мозжечок.

Результаты работы исследователи представили в журнале PNAS. По их мнению, эти же самые ионные каналы, работающие как информационные фильтры, могут обнаружиться и в других отделах мозга.

Подготовлено по материалам Университета Калгари.

Оригинальная статья

Поделитесь этой новостью с Вашими друзьями!

Ранее в рубрике "Другие новости науки и техники":

Открыт новый метод переноса протона
Команда учёных из Университета Южной Калифорнии и Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли (США) открыла новый путь, по которому протон переходит от одной молекулы к другой, что является основным этапом бесчисленного количества химических и биологических реакций. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Chemistry. Руководитель проекта Анна Крылова из Университета Южной Калифорнии ...
  (читать дальше)

Как мозг различает субъективное и объективное движение
Мы следим за проезжающей машиной и понимаем, что движется она, а не улица. Это происходит благодаря совместной работе двух зон мозга, одна из которых не воспринимает собственных движений глаза. Когда мы видим муху, летающую по комнате, у нас не появляется даже мимолётной мысли о том, что это, дескать, комната движется вокруг мухи, а последняя находится на месте. То есть мы, конечно, можем себе т...
  (читать дальше)

Создан лазерный перископ
Новая активная лазерная система получения изображений, разработанная в Массачусетском технологическом институте (МТИ), способна использовать непрозрачные поверхности как зеркала и принимать от них информацию об объектах за углом. Она может найти применение не только в военных и полицейских целях, но и в системах навигации автономных транспортных средств. В работе, которая выходит на этой неделе ...
  (читать дальше)

Размер имеет значение, или От чего зависит точность мимикрии
Полная и совершенная мимикрия важна для больших животных, которые служат для хищника чрезвычайно заманчивой добычей. Если животное невелико, то оно может позволить себе не слишком точно копировать опасный облик: из-за малого размера хищник вряд ли на него покусится. Мимикрия в живой природе распространена повсеместно: безобидные растения и животные стараются скопировать облик более опасного вида...
  (читать дальше)

Почему мужчины лысеют?
Избыток простагландина D2 в коже головы подавляет рост волосяных сумок и, следовательно, собственно волос. Почти 80% мужчин страдают от андрогенетической алопеции, то есть облысения. Это бывает у всех по-разному — у кого-то в молодости, у кого-то в старости, и по-разному проявляется: одни лысеют полностью, другие отделываются небольшими залысинами. Некоторые мужчины готовы отдать буквально всё з...
  (читать дальше)

Впервые предложен количественный метод in vivo-изучения метаболизма селена
Селен не самая обычная пищевая добавка. Он овеян невероятным количеством слухов и ничем не подкреплённых убеждений. Даже производители витаминов вместе с государственными контролирующими органами по надзору за качеством медпрепаратов не могут прийти к единому мнению о рекомендуемой дневной норме селена. «Слепая вера» не обходит стороной и врачей, которые без всяких на то оснований рекомендуют эту ...
  (читать дальше)

Oracle увеличила квартальную прибыль на 18 процентов
Корпорация Oracle обнародовала показатели деятельности в третьей четверти текущего финансового года, завершившейся 29 февраля. Один из крупнейших поставщиков программного обеспечения получил за три месяца $9,0 млрд дохода. Это на 3% больше по сравнению с третьим кварталом предыдущего финансового года, когда выручка равнялась $8,8 млрд. За отчётный период доход от продажи новых лицензий на ПО у...
  (читать дальше)

Разработан шприц для безболезненных уколов
Британец Оливер Блэкуэлл представил новый тип иглы, названной им «безболезненной». К обычному шприцу изобретатель добавил содержащую анестетик дополнительную иглу, которая чуть длиннее и много тоньше основной. То, что болезненность инъекций — это проблема, знает любой родитель, пробовавший водить шестилетнего отпрыска на вакцинацию. А ведь бывает и так, что за двадцать минут человеку делают деся...
  (читать дальше)

Нанотерапия позволяет доставлять мощные дозы радиации точно в цель
Вот уже 40 лет радиотерапия считается самым эффективным методом сдерживания смертельной формы рака мозга — глиобластомы. И хотя технология точного наведения доведена почти до совершенства, как ни старайся, а пучки радиации, прежде чем достичь опухоли, неминуемо проходят сквозь здоровые ткани мозга. А это значит, что пациенты могут переносить лишь небольшие дозы, иначе возможны серьезные побочные э...
  (читать дальше)
НАСА и ЕКА будут осваивать Марс в четыре этапа
Группа учёных из Европы, Канады и США, включая специалистов НАСА и ЕКА, выделила четыре главных требования к будущим проектам, посвящённым доставке образцов марсианского грунта на Землю. Во главу угла поставлены поиск следов прошлой или нынешней жизни. Отправка человека — на последнем месте. Хотя выполнение первоочередной задачи — всё равно что поиск иголки в стоге сена, учёные полагают, что и...
  (читать дальше)

Как природа осуществляет наноразмерный контроль за солнечной энергией
Начало природного процесса захвата солнечной энергии происходит в абсорбирующих свет протеиновых комплексах, называемых фотосинтетическими реакционными центрами (РЦ). Даже после миллиардов лет эволюции Природа и не думает отказываться от находящегося в центре РЦ абсорбирующего свет гексамерного кофактора, нужного для проведения самой первой химической реакции фотосинтеза — индуцированного светом э...
  (читать дальше)

Почему секс и красный цвет взаимосвязаны
Исследователи пришли к выводу, что красные женские гениталии не возбуждают мужчин — следовательно, для сексуальной символики красного цвета нужно искать иное, менее наглядное объяснение. Обычно поведенческие эксперименты такого рода проводят на млекопитающих. Поэтому то, что в исследовании участвовали не самцы обезьян, а обычные мужчины, добавляет результатам ещё и солидную долю пикантности. С...
  (читать дальше)

Как мысли о смерти нам жить помогают
Размышления о смерти делают нас добрее и внимательнее, а вид на кладбище способен помочь с пошатнувшимся здоровьем. Общество обычно табуирует тему смерти. Считается (и тому есть подтверждения в работах психологов), что мысли о смерти негативно влияют на психику, способствуют асоциальному и даже антисоциальному поведению, и что нормальной жизни «размышления о вечном» следует держать в узде. С пси...
  (читать дальше)

Королевство кривых лучей
Обычно свет распространяется по прямой. Конечно, при помощи сред с различными коэффициентами преломления его можно отклонить. Однако новые исследования двух независимых научных групп показывают, что и сам по себе пучок света может изгибаться до 360˚. Часто новое — это хорошо забытое, но не обязательно старое. В конце 1970-х физики Майкл Берри из Бристольского университета (Великобритания) и Нанд...
  (читать дальше)

Объявлены победители конкурса подводной фотографии
Подведены итоги ежегодного конкурса подводной фотографии, который проходит под эгидой Школы морских и атмосферных наук Университета Майами (США). До участия допускаются только любители, которые зарабатывают на фотографии не более 20% своего дохода. Второе место в категории «Макросъёмка»: «фарфоровый» краб из семейства Porcellanidae, зацепившийся за полип морское перо в национальном парк...
  (читать дальше)

Заболевания дёсен, оказывается, не имеют отношения ни к инфарктам, ни к инсультам
Вот уже два десятка лет учёные твердят о связи между заболеваниями дёсен, инфарктами и инсультами. И вдруг новый анализ данных показывает, что эти заявления ошибочны. Американская кардиологическая ассоциация опубликовала в AHA journal Circulation «научный рапорт», заключающий, что периодонтит не повышает риска возникновения сердечно-сосудистых хворей и не является их причиной. Более того, нет ни м...
  (читать дальше)

Аспирин, возможно, помогает против ожирения
Салициловая кислота, образующаяся в результате расщепления аспирина, активирует расщепление жиров в клетке. Кажется, человечество вот уже более полутораста лет живёт с лекарством от всех болезней, не догадываясь о его чудодейственном всемогуществе. Не так давно проходило сообщение о том, что аспирин можно пить для профилактики рака; полным ходом исследуется его благотворное влияние при сердечно-...
  (читать дальше)

Как звучит симметрия субатомного мира?
Хотите услышать песнь позитрона? Итальянский инженер Доменико Вичинанца, кажется, готов воплотить вашу мечту. Этот человек уже экспериментировал с вулканической активностью и даже играл древнегреческую музыку с «Оркестром забытых звуков». Теперь его влечёт субатомный мир туманных и пузырьковых камер — предшественников современных детекторов частиц. Туманную камеру изобрёл в 1895 году шотландск...
  (читать дальше)

Нам бы расписания взять и отменить
Исследователи из Технологического института Джорджии (США) обнаружили, что отмена управления наземным общественным транспортом при помощи расписания и использование децентрализованной самоуправляющейся схемы позволяет сделать движение более эффективным. В работе, опубликованной в журнале Transportation Research, описан алгоритм, позволяющий минимизировать интервалы между появлениями автобусов на о...
  (читать дальше)