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...

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.