뇌의 영역은 자신을 해킹 할 수 있습니다
튀빙겐 과학자들은 필요에 따라 근본적으로 재구성 할 수 있습니다 뇌의 신경 네트워크를 광범위하게 배포 표시된 처음으로있다.
생물학적 사이버네틱스 막스 플랑크 연구소 과학자들은 뇌의 넓은 영역의 활성을 장기적으로 변경 될 수 있음을, 해마의 신경 세포의 자극 실험 처음 쇼있다. 마이크로 자극 및 전기 생리학과 기능적 자기 공명 영상의 조합을 통해 쥐의 메쉬 재구성 전뇌에서 신경 세포의 큰 개체군을 어떻게 추적 할 수 있었다. 우리가 뭔가를 기억하거나 자신의 방향을 때 뇌의이 영역이 활성화됩니다. 여기에서 얻은 통찰력은 뇌 변화의 대부분은 학습 과정이 수행하는 최초의 실험적 증거를 나타냅니다. (현재 생물학, 10. 2009 월)
사용에 따라 변화하는 시냅스, 신경 세포 또는 전체 뇌 영역의 특성은 과학자들이 신경 가소성이라고 부르는 것입니다. 학습 및 기억 과정을위한 기본 메커니즘입니다. Hebb의 학습 규칙 (1949)은 이미 공유 된 시냅스가있는 신경망에서이 현상을 설명합니다. 심리학자 인 Donald Olding Hebb의 가정에 따르면 신경 세포 A가 신경 세포 B를 영구적이고 반복적으로 자극하면 신호 전달이 더 효율적이되는 방식으로 시냅스가 변경됩니다. . 이것은 수용 뉴런의 막 잠재력을 증가시킵니다. 평생 몇 분 동안 지속될 수있는이 학습 과정은 해마에서 집중적으로 연구되었습니다.
이후 많은 연구에서 해마가 동물과 인간의 기억력과 공간적 방향에 중요하다는 사실이 밝혀졌습니다. 대뇌 피질과 마찬가지로 해마도 시냅스를 통해 서로 연결된 수백만 개의 신경 세포로 구성됩니다. 신경 세포는 소위 "활동 전위"(송신기에서 수신 세포로 전달되는 전기 자극)를 사용하여 서로 통신합니다. 이러한 활동 전위가 더 자주 또는 더 빨리 또는 더 잘 조정 된 방식으로 발생하면 세포 간의 신호 전송, 즉 LTP (long-term potentiation)를 강화할 수 있습니다.
왔다 : 신호의 전송이 영구적으로 증폭됩니다. 이 강화의 메커니즘은 학습의 기초로 간주됩니다.
해마 내의 장기 강화 효과가 오랫동안 알려져 왔지만,이 구조의 시냅스 변화가 해마 외부의 피질 네트워크와 같은 전체 신경망의 활동에 어떻게 영향을 미칠 수 있는지는 이전에 불분명했습니다. Max Planck Institute for Biological Cybernetics의 책임자 인 Nikos Logothetis와 함께 일하는 과학자들은 이제 처음으로 이것을 체계적으로 연구했습니다. 그들의 조사에 대한 특별한 점은 다른 방법의 조합입니다. 자기 공명 단층 촬영기는 뇌의 혈류 이미지를 제공하므로 큰 신경 네트워크의 활동을 간접적으로 측정하지만 뇌의 전극은 활동 전위를 직접 측정하여 신경 전도의 강도를 측정합니다. 이렇게 생성 된 자극 전달의 증폭은 실험적 자극 후에도 유지되는 것으로 나타났다. "우리는 시냅스의 활동 변화로 인해 신경망의 장기적인 재구성을 입증하는 데 성공했습니다." 산티아고 운하. 변화는 반구 간의 더 나은 의사 소통과 변연계와 대뇌 피질의 연결 강화에서 나타났습니다. 대뇌 피질이 감각 지각과 움직임을 담당하는 반면, 변연계는 감정을 처리하고 본능적 행동의 발달을 공동으로 담당합니다.
출판물
Santiago Canals, Michael Beyerlein, Hellmut Merkle & Nikos K. Logothetis : LTP 유도 신경망 재구성을위한 기능적 MRI 증거. Current Biology (2009), doi : 10.1016 / j.cub.2009.01.037
출처 : Tübingen [mpg]
