Экспресс-нейроны

30.09.2014

Стандартная форма нервной клетки представляется так: от тела нейрона отходит несколько разветвленных отростков-дендритов и один длинный неветвящийся отросток-аксон. Через дендриты нейрон принимает импульсы от соседних клеток, через аксон передает импульсы дальше, при этом импульсы обязательно проходят через тело клетки - ведь и аксон, и дендриты берут начало из него. Такова общая схема строения для всех нейронов, и как бы ни ветвились его отростки и сколь бы многочисленны они ни были, "перевалочным пунктом" для бегущей по мембране электрохимической реакции всегда будет тело клетки.

Тем удивительнее оказалось открытие нейробиологов из университетов Бонна и Гейдельберга (Германия), которые нашли нейроны с аксонами, растущими прямо из дендритов. Свое открытие Кристиан Томе (Christian Thome), Алексей Егоров и их коллеги описали в журнале Neuron.

Новый тип клеток нашли в мозге мышей, а точнее - в гиппокампе, который является одним из важнейших центров памяти и ориентации в пространстве. Многие нейроны гиппокампа, называемые пирамидными клетками, обладают исключительно разветвленной структурой: они собирают информацию от множества других нейронов, так что без густо ветвящихся дендритов им не обойтись.

Исследователи задумали проанализировать межклеточные контакты пирамидных нейронов с их соседями, и для этого модифицировали нейроны, снабдив их флуоресцентным белком, который обозначал основания клеточных отростков. Оказалось, что примерно у половины клеток аксон отходит не от тела клетки, а от дендрита, от его нижней, ближней к телу клетки части. Гиппокамп делится на несколько структурно-функциональных зон, и в каждой из них доля необычных клеток была разной, однако в том, что таких клеток действительно много, сомневаться не приходится.

Такое необычное строение должно как-то отражаться на функционировании клеток. Действительно, оказалось, что дендриты, от которых растет аксон, с больше готовностью откликаются на раздражение - например, им хватало меньшего количества нейромедиатора, чтобы запустить импульс. Иными словами, такие дендриты отличались меньшим порогом возбуждения, а это значит, что они могли отвечать на слабые сигналы.

На внешнее раздражение, которое пришло бы через такой дендрит, клетка (и соединенная с ней нервная цепочка) ответила бы быстрее, не дожидаясь, пока внешний раздражитель нарастит мощность. Активность таких нейронов, очевидно, трудно подавить, и предназначены они могут быть для передачи информации особой важности. Впрочем, работу аномальных нейронов предстоит еще изучать и изучать. В мозге человека их пока не искали, однако учитывая, что человеческий гиппокамп и гиппокамп мыши повторяют схему строения друг друга, и, скорее всего, такие клетки есть и у приматов.

<< Назад: Твердотельные диски Samsung 3,2 ТБ NVMe с технологией 3D V-NAND 01.10.2014

>> Вперед: Первый полнофункциональный чип на технологии 16FinFET 30.09.2014

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Космическая доставка грузов с помощью вакуумной трубы 13.08.2023 Команда американских исследователей разработала инновационный метод экономичной космической доставки, заменив традиционные ракеты мощными кинетическими пушками. Стартап Longshot Space представил концепцию, которая предполагает преодоление дороговизны доставки грузов на орбиту с использованием вакуумных труб, способных запускать снаряды на орбитальные скорости. Майк Грейс, исполнительный директор компании, подчеркивает, что благодаря новому подходу стоимость вывода грузов на орбиту снизится до $10 за килограмм, что существенно дешевле, чем использование традиционных ракет, например, Falcon 9, где цена составляет $6500 за килограмм. По концепции Longshot Space, предполагается, что труба высотой до 10 километров будет использоваться для запуска грузов в космос. Путем применения сжатого газа грузы будут ускоряться до орбитальных скоростей со значениями до 30 Махов (36,751 км/ч). Эффективность данной системы напрямую зависит от масштабов и размеров используемых технологий. Майк Грейс пояснил: "Концепция Longshot напоминает огромную кинетическую пушку или пистолет, но без взрывчатых веществ. Сжатый газ будет выталкивать снаряд по долгому бетонному тоннелю. Наша задача - создать крайне надежную и простую в эксплуатации систему. Мы не стремимся к сложности, так как это дорогостоящее решение. Вместо этого, мы ставим на увеличение масштабов и простоту".

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025