Wczesne połączenia mózgowe formują się samodzielnie dzięki spontanicznej aktywności komórek, zanim pojawią się wrażenia.

WarsawPołączenia mózgowe zaczynają się formować przed narodzinami. Niedawne badanie opublikowane w czasopiśmie Science przez naukowców z Yale wykazało, że wczesny rozwój mózgu jest kierowany przez spontaniczną aktywność komórek. To odkrycie pomaga wyjaśnić, jak neurony zaczynają tworzyć połączenia bez udziału bodźców zmysłowych.

Badacze przeprowadzili badania nad komórkami zwojowymi siatkówki u nowo narodzonych myszy. Komórki te rozciągają się od siatkówki i łączą z neuronami w górnych wzgórkach czworaczych. Zanim myszy otworzyły oczy, badanie wykazało, w jaki sposób spontaniczna aktywność wpływa na rozgałęzianie aksonów.

Oto kilka kluczowych informacji:

• Wspólna aktywność między komórką zwojową siatkówki a otaczającymi komórkami wspiera rozgałęzianie aksonów.
• Brak synchronizacji w aktywności prowadzi do eliminacji rozgałęzień aksonów.
• Spontaniczne wzorce aktywności są powszechne w różnych obwodach nerwowych, nie tylko w siatkówce.

Zasada Hebba to podstawowa koncepcja w neurobiologii, która mówi, że neurony aktywujące się jednocześnie nawiązują połączenia. Początkowo powiązana z uczeniem się i pamięcią, zasada ta ma również znaczenie dla wczesnego rozwoju mózgu.

Odkrycia te mogą pomóc w zrozumieniu zaburzeń neurorozwojowych, takich jak autyzm i schizofrenia. Schorzenia te są powiązane z problemami we wczesnym rozwoju mózgu. Jeśli naturalna aktywność mózgu odgrywa kluczową rolę w tworzeniu połączeń, to zaburzenia tej aktywności mogą prowadzić do rozwoju tych zaburzeń.

Zobacz również:

Dzisiaj · 12:21

Tajemnice Arima Hot Springs: woda zwiastująca trzęsienia ziemi

Te zasady mogą mieć szerokie zastosowanie. Na przykład, zrozumienie, w jaki sposób wczesna aktywność mózgu kształtuje połączenia, może pomóc w leczeniu urazów mózgu u dorosłych. W przyszłości techniki takie jak neuromodulacja mogłyby być używane do odtwarzania tych wzorców i wspomagania odbudowy uszkodzonych obwodów mózgowych.

Badanie to sugeruje, że istnieją kolejne obszary mózgu do zbadania. Zarówno hipokamp, jak i ślimak wykazują naturalną aktywność podczas swojego rozwoju. Analizowanie tych obszarów może pomóc w zrozumieniu powszechnych zasad formowania i doskonalenia się sieci neuronowych.

Badania wskazują, że połączenia w mózgu zmieniają się wraz z upływem czasu. Nawet po zakończeniu wczesnego wzrostu, aktywność mózgu nadal kształtuje i doskonali te połączenia. Proces ten podkreśla, jak bardzo elastyczny jest mózg, zarówno podczas rozwoju, jak i w trakcie całego życia człowieka.

Przyszłe badania zbadają, w jaki sposób te naturalne wzorce aktywności ulegają zmianie, gdy nowe doświadczenia sensoryczne zaczynają wpływać na mózg. Zrozumienie tych zmian może pomóc nam dowiedzieć się więcej o tym, jak czynniki genetyczne i środowisko współdziałają w rozwoju mózgu.