Një rrjet modular i tepërt mbështet komunikimin e duhur të trurit

tru

Kujtoni një numër telefoni, ose udhëzime të sapo recituara, dhe truri juaj do të komunikojë në mënyrë aktive në shumë rajone. Mendohet se kujtesa e punës mbështetet në bashkëveprimet midis këtyre rajoneve, por mënyra se si këto zona të trurit bashkëveprojnë dhe përfaqësojnë siç duhet kujtesën ka mbetur një mister.

Në Kolegjin e Mjekësisë Baylor, Dr. Nuo Li, profesor asistent i neuroshkencës dhe një McNair Scholar, dhe kolegët e tij hetuan natyrën e komunikimit midis rajoneve të trurit të përfshira në kujtesën e punës dhe gjetën prova që një organizim i rrjetit modular është kritik për aktivitetin nervor të vazhdueshëm .

Si komunikojnë rajonet e trurit

Li dhe kolegët e tij ishin në gjendje të shihnin që secila hemisferë e trurit ka një përfaqësim të veçantë të një kujtese. Sidoqoftë, hemisferat janë të koordinuara ngushtë nga një moment në moment, duke rezultuar në informacione shumë koherente përgjatë tyre gjatë kujtesës së punës.

Në studimin e tyre, studiuesit angazhuan minjtë në një sjellje të thjeshtë që do t'u kërkonte atyre të ruanin informacione specifike. Ata u trajnuan për të vonuar një veprim të udhëzuar për disa sekonda. Kjo vonesë kohore u dha studiuesve mundësinë për të parë aktivitetin e trurit gjatë procesit të kujtesës.

“Ne pamë shumë neurone që qëllonin njëkohësisht nga të dy hemisferat e korteksit në një mënyrë të koordinuar. Nëse aktiviteti u rrit në një rajon, rajoni tjetër ndiqte nga afër. Ne hipotetizuam se ndërveprimet midis hemisferave të trurit janë ato që ishin përgjegjëse për këtë kujtesë, ”tha Li.

Li dhe kolegët e tij regjistruan aktivitetin në secilën hemisferë, duke treguar se secili bëri kopjen e vet të informacionit gjatë procesit të kujtesës. Atëherë, si po komunikojnë të dy hemisferat?

Li shpjegoi se përmes përdorimit të optogenetics ata ishin në gjendje të korruptonin informacionin në një hemisferë të vetme, duke prekur mijëra neurone gjatë periudhës së kujtesës. Ajo që gjetën ishte e papritur.

"Kur prishëm një hemisferë, zona tjetër çaktivizoi komunikimin, në thelb duke parandaluar përhapjen e korrupsionit dhe duke ndikuar në aktivitetin në rajone të tjera", tha Li. “Kjo është e ngjashme me rrjetet moderne siç janë rrjetet e energjisë elektrike. Ato janë të lidhura për të lejuar rrjedhën e energjisë elektrike por gjithashtu monitorojnë defektet, duke mbyllur lidhjet kur është e nevojshme në mënyrë që i gjithë rrjeti elektrik të mos dështojë. "

Në bashkëpunim me Dr. Shaul Druckmann dhe Ph.D. studenti Byungwoo Kang në Universitetin Stanford, studiuesit zhvilluan analiza teorike dhe simulime të rrjetit të këtij procesi, duke treguar se kjo organizatë modulare në tru është kritike për qëndrueshmërinë e aktivitetit nervor të vazhdueshëm. Kjo qëndrueshmëri mund të jetë përgjegjëse për trurin që të jetë në gjendje të përballojë disa dëmtime, duke mbrojtur funksionin njohës nga shpërqendrimet.

"Kuptimi i organizimit modular të tepërt të trurit do të jetë i rëndësishëm për hartimin e modulimit nervor dhe strategjive të riparimit që janë në përputhje me përpunimin natyror të trurit të informacionit", tha Li.