Как разные части мозга взаимодействуют друг с другом во время обучения и формирования памяти? Новое исследование, проведенное учеными из Калифорнийского университета в Сан-Диего, делает первый шаг к ответу на этот фундаментальный вопрос нейробиологии.
Исследование стало возможным благодаря разработке нейронного имплантата, который одновременно отслеживает активность различных частей мозга , от поверхности до глубоких структур — впервые в этой области. Используя эту новую технологию, исследователи показывают, что между двумя областями мозга, которые, как известно, играют роль в обучении и формировании памяти, — гиппокампом и корой головного мозга, возникают различные паттерны двусторонней связи . Исследователи также показывают, что эти различные паттерны общения связаны с явлениями, называемыми резкими волнами, которые возникают в гиппокампе во время сна и отдыха.
Исследователи опубликовали свои выводы 19 апреля в журнале Nature Neuroscience .
«Эта технология была разработана специально для изучения взаимодействий и коммуникаций между различными областями мозга одновременно», — сказал соавтор-корреспондент Дуйгу Кузум, профессор электротехники и компьютерной инженерии инженерной школы Калифорнийского университета в Сан-Диего. «Наш нейронный имплантат универсален; он может быть применен к любой области мозга и может позволить изучить другие корковые и подкорковые области мозга, а не только гиппокамп и кору головного мозга».
«Мало что известно о том, как различные области мозга работают вместе, чтобы генерировать познание и поведение», — сказал Такаки Комияма, профессор нейробиологии и нейробиологии Медицинской школы Калифорнийского университета в Сан-Диего и отделения биологических наук, который является другим соавтором исследования. . «В отличие от традиционного подхода к изучению одной области мозга за раз, новая технология, представленная в этом исследовании, позволит нам узнать, как мозг в целом работает для управления поведением и как этот процесс может быть нарушен при неврологических расстройствах. . »
Нервный имплант состоит из тонкой прозрачной гибкой полимерной полосы, изготовленной из набора золотых электродов микрометрового размера, на которые нанесены наночастицы платины. Каждый электрод подключается тонким проводом микрометров к печатной плате, изготовленной на заказ. Лаборатория Кузума разработала имплант. Они работали с лабораторией Комиямы, чтобы провести исследования мозга трансгенных мышей.
