Клетки Пуркинье взлетают к жизни с зависящим от государства возбуждением

Santiago Ramón y Cajal/Public Doman
Рисунок клеток Пуркинье (A) и гранулярных клеток (B) из голубиного мозжечка Рамоном и Кахалом, 1899.
Источник: Сантьяго Рамон и Кахал / Общественный деятель

Новое исследование, проведенное исследователями в Индии, показало, что клетки Пуркинье в мозжечке переключаются между тихим «вниз» состоянием и разрывом «вверх». Исследование, опубликованное в сентябре 2015 года, «Подкрепленные рецепторами синаптического возбуждения AMPA-рецепторы, зависящие от штата, в гнездах Purkinje нейронов личинок Zebrafish», было опубликовано в eLife .

Используя революционную технику, Мохини Сенгупта и Ватсала Тирумалай из Национального центра биологических наук (NCBS) в Бангалоре обнаружили, что клетки Пуркинье посылают электрические сигналы в двух разных режимах в зависимости от напряжения на их поверхностях.

Courtesy of Rohit Suratekar and Mohini Sengupta
Одиночный рыжий рыбок данио Пуркинье, заполненный красной краской.
Источник: любезность Рохита Сураткара и Мохини Сенгупта

Первый режим, называемый «вниз», произошел, когда внутренняя часть ячейки была более отрицательной по сравнению с внешней. В этом состоянии клетки молчали, пока не появились сигналы из другой части мозга, и в это время они отправили всплеск импульсов.

Во втором режиме, называемом «верхним» состоянием, внутренняя часть ячейки была менее отрицательной по сравнению с внешней, а клетки Пуркинье разослали импульсы импульсов с постоянной скоростью. В этом режиме эти клетки игнорировали любые импульсы, поступающие из других частей мозга.

Команда NCBS провела исследование молодых рыбок данио, которые являются прозрачными, потому что они еще не развили череп. Исследователи смогли сделать конкретные клетки Пуркинье в свете этих рыб, введя в них ДНК.

«Что бы ни делал мозжечок, он делает много всего».

Wikimedia/Lifescience Database
Мозжечок в красном.
Источник: Wikimedia / Lifescience Database

Мозжечок (латынь для «маленького мозга») был идентифицирован Леонардо да Винчи в 1504 году, когда он произвел восковые литья человеческого мозга. Традиционно мозжечок считается местом баланса, проприоцепции и тонкой настройки моторных навыков, таких как обслуживание теннисного мяча, катание на велосипеде или игра на фортепиано.

Мой отец, Ричард М. Бергленд, был нейрохирургом, нейробиологом, оценщиком на национальном уровне теннисистом и автором The Fabric of Mind (Viking). Мой отец был одержим клетками Пуркинье и мозжечком. Он передал мне эту одержимость.

С самого начала «Путь спортсмена» (St. Martin's Press) была построена вокруг модели с раздвоенным мозгом, которую мы с отцом создали, и вызвали «мозг мозга вниз», который устанавливает исполнительную функцию спорта в головном мозге (латынь для «мозга» »), И автоматические навыки, и мышечная память производительности в мозжечке. На стр. 12, я пишу:

Мой папа всегда был очарован клетками Пуркинье мозжечка и их способностью удерживать мышечную память. Когда я был ребенком, играющим в теннис каждый день, его слова отражались в моем сознании. «Выньте канавки в мозжечок, Крис. Подумайте о том, чтобы забивать и ковать память мышц с каждым ударом ».

Courtesy of Viking
Источник: Предоставлено Викинг

Мозжечок составляет всего 10% от объема мозга, но содержит более 50% общих нейронов мозга . Исходя из этого факта, мой отец сказал бы: «Мы точно не знаем, что делает мозжечок, но что бы он ни делал, он многое делает».

В последние годы исследования показали, что мозжечок может играть центральную роль в когнитивной функции и творчестве. Аномалии в мозжечке и нейронах Пуркинье также недавно были связаны с расстройствами аутистического спектра (ASD).

Последние результаты NCBS показывают, что клетки Пуркинье получают копию инструкций, отправленных в мышцы, а затем генерируют импульс импульсов в ответ. Исследователи полагают, что существование состояний «вверх» и «вниз» является механизмом, который позволяет клеткам Пуркинье «выбирать», слушать ли такие инструкции или игнорировать их.

Заключение: клетки Пуркинье и мозжечок заслуживают внимания

Я считаю, что клетки Пуркинье и мозжечок слишком долго недооценивались мейнстримом. Будучи неврологом, мой отец был провидцем, который разочаровывался в недостатках технологии визуализации мозга, чтобы доказать свои радикальные идеи и гипотезы о клетках Пуркинье и мозжечке в его лаборатории. Это одна из причин, по которой я был рад прочитать вчера исследование NCBS и поделиться своими выводами с вами здесь.

Ячейки мозжечка и Пуркинье остаются загадочными. Важно, чтобы исследователи продолжали получать финансирование для разработки лучших методов визуализации мозга и экспериментов, которые будут способствовать нашему пониманию нейронов Пуркинье и мозжечка в будущем.

Если вы хотите больше узнать о клетках Пуркинье и мозжечке, ознакомьтесь со своими предыдущими сообщениями в блоге Psychology Today или бесплатными выдержками из « The Athlete's Way» ,

  • «Как клетки Пуркинье в мозжечке связаны с аутизмом?»
  • «Аутизм, клетки Пуркинье и мозжечок переплетаются»
  • «Больше исследований, связанных с аутизмом и мозжечком»
  • «Как практическая долговременная память мышц?»
  • «Нейронаука зная, что не знаешь»
  • «Нет. 1 Причина Практика делает совершенным "
  • «Дурацкая неврология забывания, как ездить на велосипеде»
  • «Хотите улучшить свои познавательные способности? Иди, поднимайся на дерево!
  • «Неврология бесконечного успеха Мадонны»
  • «Как ваш анализ мозжечка« Паралич посредством анализа »?»
  • «Нейробиологи узнают, как практика делает совершенным»
  • «Почему переизбыток приводит к тому, что спортсмены задыхаются?»
  • «Мозжечок глубоко влияет на наши мысли и эмоции»
  • «Нейронаука успокоения младенца»
  • «Почему чрезмерное использование саботажа в креативном процессе?»
  • «Мозжечко может быть местом творчества»
  • «Нейронаука воображения»
  • «Является ли размер мозжечка связан с человеческой разведкой?»
  • «Сверхтекучесть: декодирование загадки познавательной гибкости»

© 2015 Кристофер Бергленд. Все права защищены.

Следуйте за мной на Twitter @ckbergland для получения обновлений в сообщениях в блоге Athlete's Way .

The Athlete's Way ® является зарегистрированным товарным знаком Christopher Bergland.