Нейробиологи Массачусетского технологического института открыли механизм, посредством которого нейроны головного мозга поддерживают баланс между стабильностью и гибкостью для сохранения знаний и адаптации к новым условиям. Исследование опубликовано в журнале Cell Reports.
В ходе исследования ученые обнаружили, что пирамидальные нейроны сенсорной коры содержат синапсы с разной степенью пластичности. Некоторые синапсы сохраняют гибкость, в то время как другие стабилизируются, что позволяет клеткам запоминать важные детали и адаптироваться к изменениям.
Команда исследовала синапсы пирамидальных нейронов, взаимодействующих с таламусом через дендритные отростки. С помощью электрической стимуляции и визуализации молекул они оценивали электрический потенциал клеток и содержание нейротрансмиттеров, чтобы понять, как синапсы реагируют на стимуляцию.
Результаты показали, что синапсы в области апикального дендрита не изменяют свою силу в ответ на активность, в отличие от других синапсов. Это связано с отсутствием у них рецепторов NMDA, которые обычно участвуют в процессах обучения и памяти, делая их устойчивыми к изменениям.
Такая стабильность необходима для точного считывания визуальной информации от таламуса к пирамидальным нейронам, что помогает мозгу распознавать базовые визуальные сигналы.
Результаты исследования могут быть полезны для разработки искусственных нейронных сетей, способных запоминать ранее усвоенные решения без потери способности выполнять предыдущие задачи при обучении новым функциям.
