Исследование мозга: найден источник усыпляющих волн

Ученые из Technische Universitaet Muenchen нашли источник пульсирующего сигнала, которые генерирует так называемые медленные волны мозга (дельта волны). Подобное исследование на мышах проводилось впервые, и оно открывает интересные возможностью по воздействию на функции мозга.

Во время глубокого сна мозг генерирует ритмические импульсы, имеющие частоту примерно один цикл в секунду. Считается, что они играют важную роль в основных мозговых процессах, таких как консолидация памяти (процесс перехода информации из кратковременной памяти в долговременную). Немецким ученым впервые удалось убедительно доказать, что медленные волны рождаются в коре головного мозга, которая отвечает за когнитивные функции. Более того, исследователи обнаружили, что мозговую волну может порождать крошечное скопление нейронов, которое в принципе легко активировать принудительно.

Технология оптогенетики заключается в введении тончайшего оптоволокна в участки мозга с генно-модифицированными нейронами, реагирующими на свет. Это позволяет включать и выключать определенную группу нейронов

По сути мозг является "ритм-машиной", которая непрерывно производит огромное количество ритмов. Эти ритмы крайне важны для правильного функционирования мозга, поэтому их изучению уделяется особое внимание. Однако до сих пор ученые в основном полагались на методику измерения электрической активности мозга, которой не хватает пространственного разрешения. Из-за этого долгое время не удавалось обнаружить и локализовать источник распространения медленных волн. Немецкие ученые использовали технологию оптогенетики, с помощью которой можно стимулировать любые нейроны головного мозга. В результате удалось обнаружить, что важнейшие для когнитивной деятельности человека медленные волны образуются локальным кластером из 50-100 нейронов (а ведь в мозге миллиарды нейронов!). Кластер находится в определенном участке коры головного мозга, носящем название layer 5 или "слой 5". Именно эти нейроны генерируют импульсы, превращающиеся в медленные волны. Благодаря этой сотне нейронов мы имеем возможность, как минимум, глубоко и спокойно спать.

Новая технология исследования мозга с помощью оптогенетики (включения и выключения генно-модифицированных нейронов с помощью света) открывает широкие возможности по изучению основных функций мозга. В свою очередь, это приведет к созданию новых клинических методик регулирования когнитивных способностей людей и управления эмоциональным состоянием.