Esileht > ajuteadus > tulistab, ei tulista – gammarütmide mõjutamine valgussignaali abil

tulistab, ei tulista – gammarütmide mõjutamine valgussignaali abil

Kirjeldasime mitmes postituses, kuidas mõtetelugemise tehnoloogia võimaldab teada saada paljut aju ja visuaalse süsteemi kohta. Seega on mõtetelugemine hea näide selle kohta, et ajuteaduse edusamm sõltub paljuski uutest meetoditest. Üks viimaste aastate tõepoolest „ägedamaid“ meetodeid ajuteadustes on aga olnud valgusest sõltuvate retseptorkanalite väljatöötamine ja nende geneetiline lisamine hiire ajusse – see tehnoloogia võimaldab üksikuid neuronigruppe selektiivselt valguse abil „sisse-välja“ lülitada. (kujutage ette teadlast, kes seisab taskulambiga hiire puuri kohal – umbes nii see välja näeb.)
Polnud kahtlust, et seesugune meetod aitab meil paremini mõista, kuidas üksikud neuronigrupid (ajus on väga palju erinevaid neuronitüüpe) üht või teist ajufunktsiooni toetavad. Lisaks sellele annab valguse abil manipuleerimine muidugi võimaluse uurida kausaalsust, sest neid neuronigruppe saab ülitäpselt tööle panna ja vaikseks teha. Täna hommikul oli professor Singer väga õnnelik, sest just täna ilmusid Nature eelpublikatsioonis korraga kaks tööd, mis a) näitavad gamma rütmide ajusisest tekkemehhanismi ja b) näitavad gamma rütmide funktsionaalsust aju tööle.

a) Stanfordi Ülikooli teadlased uurisid seda, millised neuronitüübid gamma-rütmide genereerimise jaoks olulised on. Mitmed modelleerimistööd ja teoreetilised tööd olid välja pakkunud, et gamma-rütmide jaoks on kesksed teatud tüüpi pidurdavad interneuronid (parvalbumin interneurons), aga alles selles postituses tutvustatud meetod võimaldas teadlastel neile teoreetilistele argumentidele tõepoolest ka neurobioloogilist tuge pakkuda. Leiti, et kui neid interneuroneid pidurdada, siis lokaalseid gamma-rütme ei teki; kui neid interneuroneid aktiveerida, siis tekivad gamma-rütmid, mis võimendavad signaalitöötlust ja vähendavad müra.
Allikas: Sohal et al., in press, Nature: http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/abs/nature07991.html

b) MIT, Stanfordi Ülikooli ja Howard Hughesi Meditsiiniinstituudi uurimisgruppide koostöös sai tehtud töö, kus kasutati sama tehnoloogiat, kuid seekord lasti hiirtel samal ajal oma vurre liigutada ja vurrudelt ka informatsiooni saada (vurruliigutused sarnanevad paljuski inimese silmaliigutustega). Esiteks näidati samuti, et pidurdavate interneuronite stimuleerimine valguse abil võimendab gamma-rütme. Teiseks aga saadi nüüd ajaliselt väga täpselt manipuleerida, millal informatsioon välismaailmast gamma-rütmi tsükli ajal tuleb ning leiti, et gamma-rütmi faas mõjutab seda, milline on aju vastus sisendile (= kui hästi sisendit ajus töödeldakse). Selle üle oli kohalik professor eriti õnnelik, sest just sellist efekti ennustas tema ja Pascal Friesi poolt 2007. aastal välja pakutud hüpotees (Fries et al., TINS, 2007) – gamma rütm ja gamma rütmi faas mõjutavad sensoorse töötluse efektiivsust.
Allikas: Cardin et al., in press, Nature: http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/abs/nature08002.html

Seega, uued meetodid viivad meid edasi. See valgusemeetod võimaldab 1) uurida erinevate neuronigruppide erinevat rolli aju töös ning 2) mõjutada erinevate neuronigruppide tööd ajaliselt täpsel skaalal. Edasi, ajuteadlaste armee!

Rubriigid:ajuteadus
  1. lipnik ökul
    aprill 27, 2009, 3:34 p.l.

    Peale kindral Singeri on naeratavaid sõdalasi teisigi…
    Võib-olla ka staabikirjutaja Jaan kes koos ühe teise sama sõjaleeri võitlejaga näitas Brain Research’i 2009 in-press artiklis, et ENNE visuaalset stiimulit üles turgutatud gammapuhang, registreerituna esmase nägemiskeskuse kohale pandud elektroodidelt, soodustab selle stiimuli (või oletatavalt ilmuva samalaadse stiimuli) tunnuste hästieristatavat töötlust. (Faasisuhteid gammalainete ja stiimuli esitamise momendi vahel küll ei olnud käsitletud😦. Aga skalbi-EEG pole ka kõige peenem meetod võrreldes neuronite aktiivsuse otsesema registreerimisega.)

  1. No trackbacks yet.

Lisa kommentaar

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Muuda )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Muuda )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Muuda )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Muuda )

Connecting to %s