Ми ескілікті сақтай отырып, жаңа естеліктерді қалай қалыптастыратынын біліңіз

Ғалымдар адам миының биологиялық күрделілігі ескілерін өшірмей жаңа естеліктерді қоюға мүмкіндік беретінін түсіндіруге көмектесетін жаңа математикалық модель ойлап тапты.

Адам миының процестері соншалықты күрделі, ғалымдар оларды толық түсіну үшін математикалық модельдерді ойлап тапты. (Дереккөз: Pixabay)

Жаңа зерттеу біздің миымыз ескілерін өшірмей, жаңа естеліктерді қалай қалыптастыратынын көрсетеді.

Колумбия ғалымдары адамның миының биологиялық күрделілігі ескі естеліктерді өшірмей жаңа естеліктерді сақтауға мүмкіндік беретінін түсіндіруге көмектесетін жаңа математикалық модельді ойлап тапты, бұл мидың естеліктердің адалдығын жылдар бойы, ондаған жылдар бойы немесе тіпті өмір бойы қалай сақтайтынын көрсетеді.

күн үшін гүлденген ергежейлі бұталар

Бұл модель нейробиологтарға есте сақтаудың мақсатты зерттеулерін жасауға, сонымен қатар нейроморфты аппараттық құралдардың, адам миының әсерінен қуатты есептеу жүйелерінің жетілуіне септігін тигізуі мүмкін.

Ми үнемі естеліктерді қабылдайды, жүйелейді және сақтайды. Сансыз эксперименттерде зерттелген бұл процестердің күрделі болғаны соншалық, ғалымдар оларды толық түсіну үшін математикалық модельдерді ойлап тапты, дейді газеттің аға авторы Стефано Фуси. Біз жасаған модель ақырында биология мен химияның есте сақтауының соншалықты күрделі екенін және бұл күрделілік мидың есте сақтау қабілетін қалай басқаратынын түсіндіреді.

Естеліктер нейрондар бетіндегі ұсақ құрылымдарда синапстарда сақталады деп сенеді. Бұл синапстар, әдетте, нейроннан нейронға өтетін электрлік импульстарда орналасқан ақпаратты өткізгіш ретінде қызмет етеді. Есте сақтаудың алғашқы модельдерінде синапстар арқылы өтетін электрлік сигналдардың күші стерео дыбыс қаттылығымен салыстырылады; ол нейрондар арасындағы байланыс күшін жоғарылату үшін (немесе төмендету үшін төменге) терді. Бұл естеліктерді қалыптастыруға мүмкіндік берді.

Бұл модельдер өте жақсы жұмыс істеді, өйткені олар есте сақтаудың үлкен сыйымдылығын ескерді. Бірақ олар сонымен қатар қызықты дилемма қойды.

Синапс функциясының қарапайым, теру үлгісіндегі мәселе олардың күші белгісіз жоғары немесе төмен терілуі мүмкін деп есептелді,-деді доктор Фуси,-бірақ нақты әлемде бұл мүмкін емес. Стерео немесе кез келген биологиялық жүйенің дыбыс қаттылығы болсын, оның айналу мүмкіндігінің физикалық шегі болуы керек.

үйдің алдындағы гүлді бұталар

Бұл шектеулер енгізілгенде, бұл модельдердің есте сақтау қабілеті төмендеді.

Доктор Фуси Цукерман институтының тергеушісі Ларри Эбботпен бірлесе отырып, әр синапс бір теруден гөрі күрделірек балама ұсынды, және оның орнына бірнеше терулері бар жүйе ретінде сипатталуы керек.

2005 жылы доктор Фуси мен Эбботт осы идеяны түсіндіретін зерттеулер жариялады. Олар ескі естеліктерді қорғау кезінде жаңа естеліктерді қалыптастыру үшін синапс ішіндегі әр түрлі терулер қалай үйлесетінін сипаттады. Кейінірек авторлар түсінгендей, бұл модель мидың, әсіресе адамның миының ұстай алатынына сенбеді.

Біз әр түрлі синаптикалық компоненттер немесе терулер әр түрлі уақытта жұмыс істеп қана қоймай, сонымен бірге бір -бірімен байланысып отырғанын түсіндік, - деді Маркус Бенна, бүгінгі Nature Neuroscience мақаласының бірінші авторы. Біз модельге компоненттер арасындағы байланысты қосқаннан кейін, сақтау көлемі үлкен факторға ұлғайып, тірі ми ішінде қол жеткізілетін нәрсені көрсетеді.

Тағы не жаңалық шығаратынын қараңыз.

Доктор Бенна бұл жаңа модельдің компоненттерін бір -бірімен бірнеше құбырлар арқылы қосылған стакандар жүйесіне ұқсатты.

Әрқайсысы әр түрлі мөлшерде су толтырылған өзара байланысты стакандар жиынтығында сұйықтық олардың арасында ағып кетеді, сондықтан су деңгейі теңестіріледі. Біздің модельде стакандар синапстың әр түрлі компоненттерін көрсетеді, деп түсіндірді доктор Бенна. Шыныаяқтардың біріне сұйықтық қосу немесе оның бір бөлігін алу жаңа естеліктердің кодталуын білдіреді. Уақыт өте келе алынған сұйықтық ағыны басқа стакандарда таралады, бұл естеліктерді ұзақ уақыт сақтауға сәйкес келеді.

Зерттеушілердің екеуі де бұл жұмыс зертханада неврологтарға көмектесе алады деп үміттенеді, олар теориялық негіз ретінде болашақ эксперименттерді жүргізеді, нәтижесінде мидың толық және егжей -тегжейлі сипаттамасына әкеледі.

Тропикалық тропикалық ормандарда қандай жануарлар бар

Есте сақтаудың синаптикалық негізі жақсы қабылданғанымен, Нобель сыйлығының лауреаты мен Цукерман институтының докторы Эрик Канделдің еңбегінің арқасында синапстардың есте сақтауды ұзақ жылдар бойы қалай деградациясыз қолдайтынын түсіндіру өте қиын болды, - деді доктор Эбботт. Доктор Бенна мен Фуси синапстың молекулалық күрделілігін зерттеушілерге нұсқаулық болуы керек.

Бұл модельдің технологиялық салдары да перспективалы. Доктор Фуси көптен бері биологиялық миға еліктеуге арналған нейроморфтық аппараттық құралдарды қызықтырды.

Бүгінгі таңда нейроморфты аппараттық құралдар жады сыйымдылығымен шектелген, бұл жүйелер автономды түрде үйренуге арналған кезде апатты түрде төмен болуы мүмкін, деді доктор Фуси синаптикалық жадтың жақсы үлгісін жасау бұл мәселені шешуге көмектеседі, бұл электронды құрылғылардың дамуын тездетеді. ықшам және энергияны үнемдейтін және адам миы сияқты күшті.

таңқурайға ұқсайтын қызыл жидектері бар ағаш

Синаптикалық жадты консолидациялаудың есептеу принциптері деп аталатын бұл жұмыс Nature Neuroscience журналында онлайн түрде жарияланған.

Жоғарыда келтірілген мақала тек ақпараттық мақсаттарға арналған және кәсіби медициналық кеңесті алмастыруға арналмаған. Сіздің денсаулығыңызға немесе денсаулығыңызға қатысты кез келген сұрақтарыңыз бойынша әрқашан дәрігеріңізден немесе басқа білікті маманнан көмек сұраңыз.