Fale gamma wskazówką do przetwarzania informacji w mózgu :: Artykuły / Polski Serwis Naukowy

Polecamy również:

Fizycy: błyski gamma rzucają światło na naturę ciemnej energii

W Warszawie otwarto placówkę leczenia guzów mózgu metodą Gamma Knife

Naukowcy wyjaśniają naturę kłopotów z pamięcią występujących w demencji

Naukowcy znaleźli "przełącznik" regulujący wzrost naczyń krwionośnych

Unijny zespół wkracza w przyszłość, przekształcając komórki skóry w komórki mózgu

Naukowcy odkryli białka odpowiedzialne za ponad 130 chorób mózgu

Zespół norweskich i holenderskich naukowców odkrył mechanizm, z którego korzysta mózg, aby odróżniać poszczególne typy informacji. W artykule zamieszczonym w czasopiśmie Nature opisano, w jaki sposób promienie gamma - specyficzny rodzaj fal mózgowych, które podejrzewa się o udział w świadomej percepcji - działają na różnych częstotliwościach w zależności od typu przesyłanej informacji.

Naukowcy zmierzyli fale mózgowe szczurów, koncentrując się na trzech różnych częściach hipokampa - obszaru mózgu, który w dużej mierze odpowiedzialny jest za pamięć długotrwałą i orientację przestrzenną. "Odkryliśmy, że istnieją wolne i szybkie fale gamma pochodzące z różnych obszarów mózgu, niczym z radiostacji emitujących na różnych częstotliwościach" - wyjaśnia naczelna autorka artykułu, dr Laura Colgin, stypendystka w Instytucie Neurologii Systemów Kavli i Centrum Biologii Pamięci przy Politechnice Norweskiej.

"Kiedy komórki mózgowe chcą nawiązać kontakt ze sobą, synchronizują swoją aktywność" - dodaje Colgin. "Komórki dosłownie dostrajają się do swoich częstotliwości. Badaliśmy, w jaki sposób szczególnie fale gamma biorą udział w komunikacji między grupami komórek w hipokampie. To co odkryliśmy można opisać jako radiowy system wewnątrz mózgu. Niższe częstotliwości są wykorzystywane do transmitowania wspomnień minionych doświadczeń, a wyższe częstotliwości do przekazywania tego, co się dzieje w danym momencie."

Mechanizm ten ułatwia komunikację z rozproszonymi grupami komórek, które przetwarzają powiązane informacje, dbając o to, aby różne ich rodzaje nie pomieszały się.

Choć komórki wydają się posiadać zdolność szybkiego przełączania się, dostrajając się do wolniejszych lub szybszych fal, naukowcy są przekonani, że nie mogą przetwarzać jednych i drugich jednocześnie. "To tak jakby słuchając radia ustawić częstotliwość między dwoma kanałami - nie można byłoby nic zrozumieć i słychać byłoby tylko szumy" - wyjaśnia Colgin. "Bieżące postrzeganie miejsca pomieszałoby się ze wspomnieniami, jak ono kiedyś wyglądało."

Pomieszanie się różnego rodzaju fali gamma może doprowadzić do zaburzeń i upośledzeń umysłowych. "Nie jesteśmy w stanie z całą pewnością stwierdzić, że to ten przełącznik jest wadliwy, ale wiemy, że w przypadku chorych na schizofrenię fale gamma są nieprawidłowe" - zauważa naczelna autorka. "Percepcja otaczającego świata przez schizofrenika jest zmącona podobnie do odbiornika radiowego ustawionego pomiędzy kanałami."

Tradycyjnie naukowcy zakładali, że przetwarzanie informacji w mózgu odbywa się stałymi trasami. Wyniki nowych badań sugerują niemniej, że mózg jest znacznie bardziej elastyczny. "Spośród tysięcy danych wejściowych dana komórka mózgowa może zadecydować, że będzie słuchać jednych ignorując inne, a wybór danych wejściowych zmienia się nieustannie" - podsumowuje dr Edvard Moser, dyrektor Instytutu Neurologii Systemów Kavli. "Jesteśmy przekonani, że przełącznik gamma stanowi generalny mechanizm pracy mózgu, wykorzystywany w całym mózgu do poprawy komunikacji międzyregionalnej."

rdo: CORDIS

informacji: Nature http://www.nature.com/nature NTNU http://www.ntnu.no/english Teksty pokrewne: 31410, 31456 Kategoria: Różne
Źródło danych: Nature; NTNU
Referencje dokumentu: Colgin, L L et al. (2009) Frequency of gamma oscillations routes flow of information in the hippocampus. Nature 19 listopada 2009 r., tom 462 (7271). DOI: 10.1038/nature08573
Indeks tematyczny: Nauki biologiczne; Medycyna, zdrowie; Badania Naukowe RCN: 31493 W góre . O tym serwisie . Serwisy CORDIS . Helpdesk . © . Ważne informacje prawne Administratorem witryny CORDIS jest Urząd Publikacji

komentuj publikację

Czy wiesz że...?

wersja BETA

Spektrometria promieniowania gamma polega na ilościowym badaniu widma energetycznego promieniowania gamma źródeł, bez względu na pochodzenie - tak ziemskich jak i kosmicznych. Promieniowanie gamma jest najbardziej energetycznym zakresem promieniowania elektromagnetycznego, będąc fizycznie tym samym promieniowaniem co np. promieniowanie rentgenowskie, światło widzialne, podczerwień, nadfiolet czy fale radiowe, różniącym się od tych form wyższą energią fotonów i odpowiadającą jej wyższą częstotliwością oraz mniejszą długością fali. (Z powodu wysokiej energii fotonów gamma są one na ogół liczone indywidualnie, natomiast fotony najniższych energii promieniowania elektromagnetycznego, jak np. fale radiowe są obserwowane jako fale elektromagnetyczne składające się z wielu fotonów o niskiej energii.) Podczas gdy licznik Geigera lub podobne urządzenie określa jedynie częstość zliczeń (tj. liczbę zarejestrowanych - oddziałujących z substancją czynną detektora - kwantów gamma na sekundę), spektrometr promieniowania gamma pozwala również wyznaczyć energie rejestrowanych przez detektor a emitowanych przez źródło fotonów gamma. pełny tekst

Rozbłysk gamma (GRB, z ang. Gamma-Ray Burst) - pojawiające się izotropowo na sferze niebieskiej mniej więcej raz na dobę i trwające od kilku milisekund aż do godziny, nagłe wzrosty natężenia promieniowania gamma w niewielkim obszarze nieba. Rozbłyskom towarzyszą również tzw. poświaty, w zakresie większych długości fal (promieniowanie rentgenowskie, ultrafioletowe, optyczne, podczerwone czy radiowe). pełny tekst

Moduł "Czy wiesz że...?" (wersja testowa, beta): definicje/pojęcia wygenerowane w obrębie tego modułu pochodzą z Wikipedii i udostępniane są na licencji Creative Commons: uznanie autorstwa, na tych samych warunkach, z możliwością obowiązywania dodatkowych ograniczeń. Dostęp do pełnej wersji każdego hasła (oraz dokładnch informacji na temat licencji, autora oraz edycji) możliwy jest po kliknięciu w odnośnik opisany jako "pełny tekst".