Активируемые нейроны следуют одному ритму

Упрощенная математическая модель нервной схемы мозга показывает, что повторяющийся накладываемый запуск нейронов может привести к волнам чрезмерно синхронизированной мозговой активности.

Эта активность способна вызвать несовершенные движения, которые являются признаком болезни Паркинсона.

Модель обеспечивает инструмент для лучшего понимания механизмов неизлечимых дегенеративных расстройств.

Исследователи из университета Индианы и университета Пурдю уменьшили комплексную биологию базальных ядер до ключевой системы из двух взаимосвязанных клеток. Клетки были объединены в подавляющей связке, что означает, что сигнал из одной клетки подавил бы активацию другой. Ученые исследовали смоделированную систему из двух клеток, изменив параметры модели. Так, начиная с сокращения уровней медиатора допамина у пациентов с Паркинсоном и увеличивая блокирующую взаимосвязь между клетками, ученые проверили, как сила этой связи влияет на синхронизацию клеток.

В издании Chaos ученые сообщили об идентификации определенных диапазонов сил, которые с большей вероятностью приведут к периодически синхронизируемым активациям.

Также ученые составили волнистые графики, показывающие, как сложные связи между медленно меняющимися переменными, такими как концентрация ионов кальция, могут вызвать неустойчивую синхронизацию двух клеток. И хотя модель основана на нейронной сети, затронутой болезнью Паркинсона, авторы полагают, что она также способна помочь заглянуть в суть операций большего количества универсальных нервных систем.

13.09.2011