Perguntas frequentes: A base celular de comportamento

5 fatos sobre estudos de neurônios que tratam com organismos cerebrais e modelares isolados.

Os nossos trabalhos de vida são bastante simples. Não tão há muito ficou claro que temos só aproximadamente 20,000 genes. Sabemos quase todos os processos fisiológicos básicos que ocorrem nas nossas células e improvavelmente descobriremos algo completamente novo no campo. E somos a ideia bastante boa dos princípios da maioria de órgãos, tecidos.

• 1. Estudo de células de nervo nos organismos modelares mais simples

O cérebro é um determinado desafio para o pesquisador, porque há demasiadas células - aproximadamente cem trilhões. Uma aproximação da elucidação dos mecanismos do cérebro usou-se nos organismos modelares que têm menos células de nervo. Tais organismos conhecem-se bem. Estes incluem, por exemplo, uma mosca-Drosophila e o nematode C. elegans. Neste nematode em volta do corpo aproximadamente mil células, inclusive várias centenas de neurônios. Mas, infelizmente, nestes animais as células de nervo são muito pequenas, e não permitem o uso de métodos fisiológicos clássicos.

Uma célula de nervo trabalhos elétricos, e sobre as suas propriedades básicas sabemos por muito tempo. A célula de nervo de trabalho ele baseado no fato que contém canais de íon que podem abrir-se modificando o potencial de membrana nele ou pela ação de produtos químicos que vêm de outras células. Estes processos estudam-se bem principalmente devido a que a célula de nervo pode ser microeletrodo inserido. Com este eletrodo, pode ver como uma célula pode modificar a sua própria atividade. Se entrar nos dois eletrodos nas células ao mesmo tempo, pode ver como uma célula afeta o outro. E se o corpo tal como, por exemplo, um verme C. elegans, tem só algumas centenas de células, então em princípio é possível examinar todas as comunicações entre células para examinar como o seu trabalho determina o comportamento. Infelizmente, a maior parte de organismos modelares favoritos na biologia, como moscas e nematodes, as células de nervo são pequenas, e estas células de nervo é extremamente difícil de estudar a utilização da maior parte de método comum entre fisiologistas.

• 2. Identificação de neurônios usando um microeletrodo

Os microeletrodos, que podem inserir-se em uma célula única e medir o seu trabalho e fazê-la trabalhar ou fechar, desenvolveram-se por muito tempo, se necessário. Considerou-se que há organismos cujas células são muito grandes, que facilita o uso deste método. Além disso, descobriu-se que algum animal células únicas pode aprender da experiência na experiência. Por conseguinte, a ideia de neurônios identificáveis: possível de indicar algum número de neurônios específicos na cóclea de uma e logo outra lesma encontrada no cérebro do mesmo neurônio. Assim, pode examinar o sistema nervoso ao nível celular, aos mesmos neurônios identificáveis.

Um dos exemplos mais famosos de tais experimentos reflete-se no trabalho de Eric Kandel no molusco Aplysia. O nosso laboratório usou outro molusco que vive no Mar Branco, que se chama "o anjo do mar» (Clione limacina). Foi o modelo muito conveniente ao nível celular, estudando as células de nervo individuais para explicar o seu comportamento. Estudamos no cérebro isolado, tremula as suas asas como caças como orientado no espaço. Se estiver usando um cérebro isolado, pode aprendê-lo facilmente o trabalho de neurônios individuais e explorar as conexões entre eles.

• 3. O comportamento no cérebro isolado

Tratando com um cérebro isolado a pergunta surge: como descobrir o que seria o cérebro fazem se se uniu com o corpo? Como perguntá-lo informação sobre o ambiente? Resultou que isto é possível. Para começar, determina que células de nervo dirigem que autoridades e tomam parte em qualquer comportamento real. Para isto temos de fazer a preparação, que guarda o sistema nervoso devido a certos músculos ou órgãos. Pelo microeletrodo estimulante por neurônios identificados de indivíduo, podemos mostrar que um ou outra célula quando causa a irritação do movimento de aba em uma direção ou o outro, ou viram as costas. Agora, trabalhando com o cérebro isolado, podemos decidir que o corpo estaria fazendo se fosse certos neurônios ativos.

Por conseguinte, considerou-se que quase qualquer forma do comportamento que o molusco pode estudar-se no cérebro isolado e descrever-se ao nível celular. Por exemplo, agora sabemos que lá Clione preferiu a orientação na coluna de água. Normalmente nada a cabeça. E se deixa de nadar, pode recuperar esta posição, usando o seu rabo como um leme. Mas quando é muito quente, então sacode e nada na profundidade, onde mais frio. No cérebro isolado pode permanecer em contato com o órgão de equilíbrio, contendo só uma dúzia de células sensíveis. Pode aborrecer uma célula única do órgão do equilíbrio e causar a "ilusão" de um cérebro isolado, que virou. Aquelas células podem estudar-se, quem percebem estes sinais e os passam àquelas células que viram as costas. A droga pode aquecer-se, irritando statocysts células, e terá a ilusão que vira na água fria ou morna pode irritar as células, que na vida normal teriam virado as costas e assim por diante. Isto é, até a coisa mais difícil que pode o peixe-anjo - caça ou orientação no espaço - pode explorar-se com qualquer grau desejado da exatidão ao nível das propriedades e as relações das células individuais.

• 4. Isolação de células

Uma realização importante que nos ajudou neste estudo consistiu em que aprendemos diretamente isolado aquelas mesmas células que tomam alguma parte no comportamento. Podemos ver o trabalho não só do sistema nervoso inteiro e cada neurônio individual. Mas, infelizmente, não podemos usar estes métodos a organismos mais complexos como abelhas, porque o número de células nestes organismos nas centenas de milhares e nenhum microeletrodo o fazem impossível.

• 5. Perspectivas do estudo de células de nervo no cérebro

Recentemente, houve uma revolução principal no caminho que nos permitirá entender o cérebro vertebrado e até no nosso cérebro. Há algumas bactérias e as algas, que veem a luz. E têm a proteína que faz o canal que se abre sob a ação da luz. Por conseguinte, a célula modifica a sua atividade: excitado ou inibido, dependendo de se esta proteína. Se uma proteína se inserir nas células de nervo do cérebro, como um rato, então ilumina o rato selvagem dirigido do cérebro, pode afetar estas células de nervo. As células de nervo têm muito, mas se dividem em um certo número de tipos. Estes tipos de célula caracterizam-se em que se exprimem certa proteína (sintetizada) única para estas células. Antes que os genes desta proteína tenham promotores - isto é o lugar, que provoca a síntese do ARN. Se o construir sob um promotor genético de canal sensível a luz, este tipo de células pode acender-se ou da luz. De outro lado, esta proteína fez-se que luz dependendo da concentração de cálcio. Também pode incluir a sua síntese em um determinado tipo de célula.

Agora podemos usar o Complexo Cytamine para melhoram a Função cerebral, Nootropil e Semax.

Há uma possibilidade de trabalhar seletivamente vários tipos de visão de células cerebrais a propósito nas quais entra e cálcio de saídas. Os próprios cientistas podem acender-se ou destas células ou diminuir a sua corrida. Agora estude a base celular do comportamento que começou com os experimentos tediosos no molusco de células único, pode executar-se em vertebrados.