Smadzenes atkodē informāciju kā laika signālus

Kādā veidā smadzenes atkodē informāciju, jau ilgus gadus ir neirozinātņu centrālais jautājums. Lai spētu sīkāk izpētīt mācīšanās un atmiņas procesus, bieži tiek pētīti žurku smadzeņu darbības aktivitātes rādītāji, īpaši – teta un gamma viļņi, tomēr sinaptiskie mehānismi arvien palikuši neskaidri.

Pavisam nesen žurnālā Neuron publicēts pētījums, kurā atklāti sinaptiskie mehānismi, kas ir hipokampa darbības pamatā. Smadzeņu aktivitātes svārstības patiesībā ir ritmiskas šūnu izmaiņas, ko dēvējam arī par smadzeņu elektriskajiem signāliem, saistītiem ar to, kā apstrādājam informāciju. Šie elektriskie signāli ir līdzīgi tiem, ko redzam elektroencefalogrammā (EEG).

Pētījuma autori novēroja šīs svārstības smadzeņu reģionā hipokampā, kad žurkas veica kādu darbību. Lai saprastu, kā šīs svārstības tiek radītas un kuri sinaptiskie procesi tās izraisa, pētnieki vēroja sinaptisko informācijas pārnesi granulu šūnās (tās primāri sazinās ar hipokampu) gan no ārējās, gan iekšējās šūnu vides. Tika atklāts, ka gan uzbudinošie, gan aktivitāti mazinošie sinaptiskie signāli ir saistīti ar dažādām svārstību frekvencēm – piemēram, noteikta smadzeņu garozas daļa rada teta frekvences, bet smadzeņu rievas aktivitātes mazināšanas procesi – gamma frekvences.

Strādājot simultāni, gan uzbudinošie, gan aktivitāti mazinošie sinaptiskie signāli rada ritmisku frekvenču plūdumu.

Avots: Alejandro Javier Pernía-Andrade, Peter Jonas. Theta-Gamma-Modulated Synaptic Currents in Hippocampal Granule Cells In Vivo Define a Mechanism for Network Oscillations. Neuron, 2013

RigaBrain seansi strādā ar visiem smadzeņu viļņiem, lai padarītu ātrāku un kvalitatīvāku lēmumu pieņemšanu.