นักวิทยาศาสตร์ค้นพบเซลล์ประสาทที่ทำหน้าที่เป็น 'วัดความเร็วสมอง'

หลังจากแสดงให้เห็นว่าสมองมี "GPS ภายใน" กลุ่มนักวิทยาศาสตร์จากนอร์เวย์พบว่ามันมี "มาตรวัดความเร็ว" ด้วย ในการศึกษาใหม่ที่ตีพิมพ์ในวันพุธในวารสาร Nature นักวิจัยเปิดเผยว่าสมองของหนูมีกลุ่มของเซลล์ประสาทที่ทำหน้าที่ประมวลผลความเร็ว ขณะที่หนูวิ่งเร็วขึ้นเซลล์ประสาทกลุ่มนี้จะยิงในอัตราที่สูงขึ้น

Edvard Moser ผู้เขียนนำการศึกษาและ May-Britt Moser ได้ชี้ให้เห็นแล้วในปี 2005 การมีอยู่ของ "เซลล์รองรับหลายภาษา" ซึ่งก่อตัวเป็นระบบกำหนดตำแหน่งในสมองทำให้บุคคลสามารถปรับทิศทางในอวกาศได้ การค้นพบเซลล์เหล่านี้ซึ่งอธิบายว่าเป็น "จีพีเอสภายใน" ทำให้นักวิทยาศาสตร์สองคนได้รับรางวัลโนเบลสาขาการแพทย์ในปี 2554 ในการศึกษาใหม่พวกเขาอธิบายการค้นพบ "เซลล์ความเร็ว" ซึ่งทำหน้าที่เข้ารหัสข้อมูลเท่านั้น ความเร็ว เซลล์ Velocity สอดคล้องกับประมาณ 15% ของเซลล์ประสาทในเยื่อหุ้มสมอง entorhinal - พื้นที่ของสมอง - และความเร็วกระบวนการอิสระนั่นคือพวกเขายิงในอัตราที่สูงขึ้นเมื่อความเร็วของสัตว์มีการเปลี่ยนแปลงโดยไม่มีความสัมพันธ์ ทิศทางของการแข่งขัน

จากข้อมูลของ Edvard Moser เซลล์ความเร็วให้องค์ประกอบที่ขาดหายไปสำหรับการทำความเข้าใจเซลล์การแปลอย่างสมบูรณ์ ตามที่เขาพูด, ฟังก์ชั่นสมองของสถานที่ในอวกาศเป็นแบบไดนามิกและไม่สามารถอธิบายได้เฉพาะมิติเชิงพื้นที่ เพื่อที่จะปรับทิศทางตัวเองในอวกาศสมอง - เช่นเดียวกับอุปกรณ์ GPS อื่น ๆ - จำเป็นต้องรู้ไม่เพียง แต่แผนที่ตำแหน่งและตำแหน่งของวัตถุ แต่ยังรวมถึงความเร็วของมันเมื่อเทียบกับจุดเริ่มต้นที่รู้จัก การค้นพบใหม่จะเพิ่มมิติทางโลกให้กับเซลล์ที่ค้นหา

"แผนที่ที่ผลิต (ในสมอง) โดยเซลล์ตำแหน่งนั้นมีการเคลื่อนไหวในแง่ที่ว่าการเลือกเซลล์ตำแหน่งที่ใช้งานจะเปลี่ยนไปตามการเคลื่อนไหวของเราในอวกาศเมื่อเราเคลื่อนที่กิจกรรมของแผนที่นี้จะเปลี่ยนไปในทิศทางที่สะท้อน ตรงตำแหน่งของเราในสภาพแวดล้อม

สิ่งนี้จะเกิดขึ้นเซลล์การโลคัลไลเซชั่นต้องการข้อมูลเกี่ยวกับความเร็วของเราทันทีดังนั้นการเคลื่อนไหวในแผนที่สมองสามารถสะท้อนการเคลื่อนไหวในสภาพแวดล้อมภายนอกได้โดยตรง "โมเซอร์บอกรายงานแม้ว่าจะแตกต่างจากเซลล์การแปล โต้ตอบกับพวกเขาอย่างใกล้ชิดอ้างอิงจาก Moser“ การหาเซลล์มีแนวโน้มว่าจะเป็นผู้รับข้อมูลหลักจากเซลล์ความเร็ว” เขากล่าว

จากข้อมูลของโมเซอร์ระบุว่าเซลล์ประสาทการจัดตำแหน่งและความเร็วสามารถช่วยให้เข้าใจว่าสมองมีสติอย่างไร "การศึกษาการแปลและเซลล์ความเร็วบอกเราเกี่ยวกับการทำงานของเยื่อหุ้มสมองพวกเขาให้ข้อมูลเชิงลึกที่สำคัญเกี่ยวกับรหัสการคำนวณพื้นฐานของเยื่อหุ้มสมองเพราะเยื่อหุ้มสมองเป็นพื้นฐานของสิ่งที่เราเรียกว่าจิตสำนึกลึกความรู้เกี่ยวกับมันสามารถช่วยเรา เพื่อให้เข้าใจอย่างถ่องแท้ว่าพื้นที่เยื่อหุ้มสมองทั้งหมดทำงานร่วมกันอย่างไรซึ่งจะช่วยให้เราเข้าใจการก่อตัวของจิตสำนึก "นักวิทยาศาสตร์กล่าว

ขั้นตอนต่อไปสำหรับนักวิจัยของโมเซอร์คู่สายการวิจัยตามที่นักวิทยาศาสตร์จะตรวจสอบว่าเซลล์ประเภทต่าง ๆ ของระบบกำหนดตำแหน่งทำงานร่วมกัน "เราต้องการทราบว่าปฏิสัมพันธ์ระหว่างตำแหน่งและเซลล์ความเร็วเกิดขึ้นได้อย่างไรและเซลล์ทุกประเภทในพื้นที่นี้ของสมองช่วยให้เรารับรู้ตำแหน่งปัจจุบันของเราได้อย่างไรฉันต้องการทราบว่าแผนที่ตำแหน่งแบบไดนามิกนี้ถูกอ่านโดยส่วนที่เหลือของ สมองและวิธีการอ่านนี้แปลไปสู่การปฏิบัติได้อย่างไร” โมเซอร์กล่าว

เพื่อทำการวิจัยนักวิทยาศาสตร์ได้ทำการฝังอิเล็คโทรดในหนูที่สามารถบันทึกกิจกรรมของเซลล์ประสาทนับพันในคอร์เทกซ์ด้านล่าง สัตว์เหล่านั้นติดอยู่บนสายพานลำเลียง เมื่ออุปกรณ์เคลื่อนที่หนูจะถูกบังคับให้ทำงานด้วยความเร็วตัวแปรที่ตั้งโปรแกรมไว้ในคอมพิวเตอร์ เป็นผลให้พวกเขาพบความสัมพันธ์ที่สำคัญระหว่างการเปลี่ยนแปลงความเร็วและกิจกรรมของกลุ่มเซลล์ประสาทที่รับบัพติสมาเป็นเซลล์ความเร็ว

โดยFábio de Castro - เซาเปาโล

ผ่านในบทสรุป