Mokslininkai seniai domisi sudėtinga ryšių tinkle tarp neuronų smegenyse. Naujausi tyrimai atskleidė, kad nors dauguma sąsajų tarp neuronų yra silpnesnės, yra keletas išskirtinių, ypatingai stiprių ryšių. Toks modelis, vadinamas „stipriu kupranugariu” ryšiu, mokslininkus pradėjo dominti, kaip jis formuojasi ir ar jis specifinis tam tikroms rūšims arba vadovaujamas universalioms taisyklėms.
Norėdami paaiškinti šį reiškinį, CUNY aukštojojo centro Teorinių mokslų inicatyvos (ITS), Jeilą, Čikagos universitetą ir Harvardą tyrinėtojai išsamiai išnagrinėjo neuroninių ryšių žinomų žiogų, pelių ir dviejų rūšių kirmėlių duomenų rinkinius. Remiantis Hebbiano plastiniu principu paremtais matematiniais modeliais, kuriems būdinga idėja, kad išbėgdami kartu, neuroniai pabėga kartu, mokslininkai parodė, kaip šis mechanizmas gali sukelti stipraus sąsajos ryšį.
Studija taip pat atskleidė dar vieną svarbų požymį: susigrupavimą. Neuronai linkę formuoti glaudžiai susijusias grupes, rodančias didesnį organizacijos lygį neuroniniame tinkle. Tyrimo tikslas buvo ištirti stipraus kupranugarių ryšio formavimosi priežastis įvairių rūšių.
Studijos vadovas Christopheris Lynnas, dabar Jeilo fizikos padėjėjas profesorius, paaiškino, kad jų modelis buvo paremtas idėja, kad neuronai pertvarko ir jungiasi pagal Hebbiano ir atsitiktinius dinamikos dėsnius. Nors kai kurios sąsajos turi specifinius tikslus, kitos formuojasi atsitiktinai.
Komandos rezultatai rodo, kad ląstelių savitvarkos principai gali paaiškinti stiprus ryšius ir glaudžiai susijusius tinklus smegenyse, skirtingose rūšyse. Tai reiškia, kad neuronių tinklo formavimasis nepriklauso tik nuo rūšinei būdingų mechanizmų, bet yra paremtas paprastu savitvarkos principu.
Šio tyrimo rezultatai neapsiriboja tik sąlyčių mechanizmų supratimu smegenyse. Įgytas žinias galima panaudoti kaip pagrindą tyrinėti smegenų struktūrą kituose gyvūnuose ir galbūt gilinti supratimą apie žmogaus smegenų veikimą.
Žurnalo šaltinis:
Lynn, C.W., Holmes, C.M. & Palmer, S.E. Stiprusis kupranugario neuronių sąsajų ryšys kyla iš Hebbiano savitvarkos. Nat. Phys. (2024). DOI: 10.1038/s41567-023-02332-9
The source of the article is from the blog papodemusica.com