Мултидисциплинарен екип от изследователи от Института по невронауки в Аликанте, съвместен център на Висшия съвет за научни изследвания (CSIC) и Университета „Мигел Ернандес“, Института по интердисциплинарна физика и сложни системи, на CSIC и Балеарския университет Острови, Институтът Кахал от CSIC и Университета на Ла Лагуна, успяха да установят, че тета ритъмът на хипокампуса се формира от три основни генератора и да демонстрират, чрез използването на оптогенетични инструменти, че тези генератори са независими, че техният синхрон се променя в зависимост от различното поведение и че специфични ленти от бързи гама вълни контролират бавното тета трептене въз основа на когнитивните нужди. Работата, извършена чрез анализ на извънклетъчните потенциали, регистрирани при плъхове, свободно изследващи позната или нова среда, е публикувана в списанието eLife.
Дейността в хипокампуса е организирана в последователности от бавни вълни, наречени тета, контролирани от процеси на вътрешна памет и външни сензорни сигнали, но малко се знае за това как тези процеси са координирани. Въпреки че активността на тета вълните се счита за единично кохерентно трептене, тя всъщност е резултат от сложни взаимодействия между различните области на хипокампуса, които ги генерират.
Констатацията, направена от мултидисциплинарен екип от изследователи от Института по неврология (UMH-CSIC), Института по интердисциплинарна физика и сложни системи (UIB-CSIC), Института Кахал (CSIC) и Университета в Ла Лагуна, изглежда публикувана в списание eLife и предлага нови механизми, които биха могли да бъдат от решаващо значение за разбиране на патологии като болестта на Алцхаймер, шизофрения и други психиатрични разстройства
Силно синхронизираните тета ритми се появяват за предпочитане по време на задачи, които изискват координация между представянията от вътрешната памет и сензорната информация отвън. Освен това изследователите са открили, че бързите гама трептения в определени честотни ленти са свързани с тета генераторите главно когато са синхронизирани.
Работата, извършена от този мултидисциплинарен екип, е накарала изследователите да предположат съществуването в хипокампуса на механизъм за сегрегиране или интегриране на процеси, основани на съвместното съществуване на различни модели на бавни и бързи вълни, които са гъвкаво свързани или несвързани. Когато когнитивните нужди го изискват, обработката на информацията се извършва паралелно, без намеса между процесите, а когато е необходимо информацията, съхранявана в паметта, да се противопостави на тази, която идва отвън, ритмите се синхронизират и интегрират. По този начин паметта ще се актуализира, когато има нова информация в околната среда и тя ще бъде запазена във вече познати контексти.
В хипокампуса, ключова мозъчна структура за функции, важни като ориентация или памет, се записват два вида едновременни трептения или вълни, наречени тета и гама. Тези вълни са причинени от електрическата активност, генерирана от комуникацията между невроните. Тета вълните трептят бавно (8 Hz) и се намират в различни мозъчни структури, докато гама вълните са много по-бързи (между 30 и 120 Hz, в зависимост от региона на хипокампуса) и се появяват само за кратки периоди в определена фаза theta трептения.
И двата типа вълни са тясно свързани, тъй като докато гама вълните съдържат пакети информация, които се предават от една област на хипокампуса в друга, бавните тета вълни действат като часовник, който координира последователността на активността между различните региони. Подобно на радио или телевизионните сигнали, гама трептенията ще играят ролята на формиране на различни „канали“, които биха използвали различни честоти и фази на ритъма, за да комуникират, без да пречат на други канали.
Изследователите са разгледали дали генераторите на бавни вълни на хипокампата работят заедно, за да получат общо тета трептене, или могат да работят независимо, като няколко тета трептения съжителстват едновременно. Този втори сценарий, който те са потвърдили с работата си, позволява съществуването на множество рамки за взаимодействие тета-гама, предоставяйки много по-гъвкава система за кодиране на информация.
Въпреки че условията, които задействат координацията между хипокампалните структури, все още не са напълно разбрани, като се има предвид, че разединяването между тета и гама компонентите изглежда представлява ранен електрофизиологичен подпис, наличен в случаите на болестта на Алцхаймер, шизофрения и други психиатрични разстройства, това проучване предлага нови механизми, които може да е от решаващо значение за разбирането на тези патологии.
Виктор Ж. Лопес-Мадрона, Елена Перес-Монтойо, Ефрен Алварес-Салвадо, Дейвид Моратал, Оскар Ерерас, Ернесто Переда, Клаудио Р. Мирасо и Сантяго Канали. Различни тета рамки съжителстват в хипокампуса на плъхове и се координират по време на задачи, ръководени от паметта и новости. eLife. DOI: 10.7554/eLife.57313
- Лошото настроение може да причини наддаване на тегло, според проучване - Здраве и благосъстояние - 24 часа
- Според проучване 4% от децата на Маджадахонда са с наднормено тегло
- Според проучване 30% от населението на света има проблеми със затлъстяването
- Омега-3 може да забави разпространението на рака на гърдата, според проучване върху мишки
- Според скорошно проучване упражненията са по-ефективни от лекарствата срещу коремните мазнини