Tidiga hjärnkopplingar påverkas av spontan cellaktivitet enligt ny vetenskaplig studie

StockholmHjärnans kopplingar börjar långt före födseln. En ny studie publicerad i Science av forskare vid Yale visar att tidig hjärnutveckling styrs av spontan cellaktivitet. Denna upptäckt förklarar hur neuroner börjar skapa kopplingar utan något sensoriskt inflöde.

Forskare undersökte ganglieceller i näthinnan hos nyfödda möss. Dessa celler sträcker sig från näthinnan och kopplar till neuroner i superiora colliculus. Innan mössen öppnade sina ögon visade studien hur spontan aktivitet påverkar axongrening.

Här är några viktiga punkter:

• Samtidig aktivitet mellan en retinal gangliecell och omgivande celler främjar bildandet av axongrenar.
• Okoordinerad aktivitet leder till att axongrenar elimineras.
• Spontana aktivitetsmönster är vanliga i olika neurala kretsar, inte bara i näthinnan.

Hebbs regel är en grundprincip inom neurovetenskap som betonar att neuroner som aktiveras samtidigt skapar kopplingar. Ursprungligen relaterad till lärande och minne, är denna regel nu även betydelsefull för hjärnans tidiga utveckling.

Dessa upptäckter kan hjälpa oss att förstå neurodevelopmentella störningar som autism och schizofreni. Dessa tillstånd är kopplade till problem i hjärnans tidiga utveckling. Om naturlig hjärnaktivitet spelar en viktig roll i att bilda kopplingar, kan störningar i denna aktivitet leda till dessa sjukdomar.

Läs också:

Idag · 13:46

Ny forskning: Hjälmskador påverkar hjärnans funktion hos gymnasiefotbollsspelare inom ungdomsidrott

Dessa principer kan ha många olika användningsområden. Till exempel kan kunskap om hur tidig hjärnaktivitet formar kopplingar vara till hjälp vid behandling av hjärnskador hos vuxna. Tekniker som neuromodulering skulle i framtiden kunna användas för att imitera dessa mönster och hjälpa till att återuppbygga skadade hjärnkretsar.

Denna studie indikerar att det finns fler hjärnområden att utforska. Både hippocampus och cochlea uppvisar naturlig aktivitet under sin utveckling. Att studera dessa områden kan hjälpa oss att förstå gemensamma regler för hur neurala kretsar bildas och förbättras.

Studien visar att hjärnans kopplingar förändras över tid. Även efter den tidiga tillväxten fortsätter hjärnaktiviteten att forma och förbättra dessa kopplingar. Denna process belyser hjärnans förmåga att anpassa sig, både under utvecklingen och genom en persons liv.

Framtida studier kommer att undersöka hur dessa naturliga aktivitetsmönster förändras när nya sensoriska upplevelser börjar påverka hjärnan. Att förstå denna förändring kan hjälpa oss att få en djupare insikt om hur genetiska faktorer och miljön samverkar i hjärnans utveckling.