17.10.2013

Нейроны поддерживают контакты друг с другом во время простоя

В моменты «безработицы» нейронная сеть поддерживает себя в форме, с особой силой реагируя на посторонние сигналы. Редкие импульсы, приходящие к бездельничающим нейронам, во много раз укрепляют их синапсы.

Мозг постоянно следит за тем, чтобы активность нейронов не была ни слишком сильной, ни слишком слабой. Избыточно высокая активность способна повредить и саму клетку, и нервную цепь, в которой она находится, да и вообще весь мозг, поэтому в таких случаях межнейронные синапсы слабеют, делая невозможным проведение сигнала и перевозбуждение нейронов.

Но и слишком слабая активность нейронов чревата негативом: если нейрон будет «спать», нейронная цепь просто распадётся: без стимула исчезнут контакты между клетками. Но как быть, если стимула всё нет и нет? Долго спавшие нейроны будут работать хуже, однако мозгу после простоя всё равно удаётся за два дня вывести нейронный функционал на нужный уровень.

Как это у мозга получается, удалось обнаружить группе учёных из Института нейробиологии Общества Макса Планка (Германия).

Тара Кек (Tara Keck) измеряла активность зрительной коры мышей, которых ослепляла. Учёные ожидали увидеть, что активность зрительных нейронов упадёт почти до нуля, но она снизилась лишь наполовину. То есть нейроны, несмотря на отсутствие зрительных сигналов, которые они должны были бы обрабатывать, продолжали работать. Объяснение было одно: зрительные нейроны принимают сигналы из других областей мозга, хотя к ним эти сигналы вроде бы не имеют никакого отношения.

В журнале Neuron исследователи пишут, что клетки зрительной коры могли восстановить свою обычную активность за сутки–двое. Нейроны, оставшиеся без дела, оказались чувствительны к сигналам, которые приходили к ним из посторонних клеток. Эти редкие сигналы намного увеличивали размер синапса, что означало ускорение и более эффективное проведение сигнала.

Когда работы нет и нейронным цепям грозит распад, нейроны начинают с повышенным вниманием прислушиваться к каждому попавшему к ним сигналу. Чем реже сигнал, тем сильнее на него реагируют синапсы: так нейронные цепи сохраняются во время простоя и благодаря этому могут быстро вернуться на прежний уровень активности.

Кирилл Стасевич

Источники:

1. compulenta.computerra.ru