Роман Борисюк из Института математических проблем биологии РАН и его коллеги из Великобритании построили компьютерную модель роста и взаимодействия аксонов, нервных отростков, в спинном мозге головастика.
Модель позволяет исследовать, как взаимодействующие аксоны образуют пучки и как это влияет на структуру связей между нервными клетками, управляющую плаванием головастика. Эти результаты могут быть полезны для понимания принципов регенерации поврежденных аксонов спинного мозга и стратегии лечения при нарушении движений. Работа опубликована в журнале Scientific Reports.
В настоящее время изучение работы мозга является одной из ключевых задач мировой науки. Несмотря на значительные финансовые ресурсы, выделяемые на поддержание большого числа научных проектов, прогресс в изучении мозга весьма скромный. Одним из основных препятствий является трудность в исследовании структуры связей между областями мозга и отдельными клетками (нейронами).
Это связано с тем, что синапсов, – мест контакта, где происходит передача информации от одного нейрона к другому, ‑ много, а размеры их очень малы. Увидеть синапсы и измерить их параметры достаточно сложно, сообщается в пресс-релизе, поступившем в редакцию Planet Today.
Математики в сотрудничестве с нейробиологами придумали метод, который позволяет на виртуальной модели детально изучить как образуются связи между нейронами. В качестве объекта был выбран хорошо изученный нейрофизиологами двухдневный головастик лягушки Xenopus. Построенная на компьютере структура межнейронных связей после запуска в нее электрической активности воспроизвела режим плавания, являющийся основной поведения головастика. Но на этом исследователи не остановились. Они решили воспроизвести в модели недавно открытое биологами свойство аксонов, отростков нервных клеток по которым идут импульсы, притягиваться друг к другу или отталкиваться. Из экспериментов известно, что имеются так называемые "пионеры", ‑ аксоны, которые прорастают первыми, а за ними уже начинают расти все последующие. Пионеры как бы притягивают к себе другие аксоны, расположенные с ними по соседству.
Таким образом образуются пучки волокон. Даже слабое притяжение аксонов приводит к образованию подобных пучков. Новая модель воспроизводила этот процесс. И оказалось, что способность плавания головастика в модели, в которой аксоны растут, взаимодействуя друг с другом, проявляется значительно лучше. Образование пучков аксонов делает функциональные свойства модели, в данном случае способность к плаванию, более устойчивыми к возможным повреждениям. Такие детали полезны для понимания принципов регенерации поврежденных аксонов спинного мозга у человека и стратегии лечения при нарушении движений.
AC: изменение рациона питания на 4 недели может изменить процесс старения
Хотя хронологический возраст у всех людей развивается равномерно, биологический возраст может варьироваться в зависимости от таких факторов, как генетика, воздух, которым мы дышим, и пища, которую мы едим. Питание —…
Cell: место жительства может влиять на скорость старения
Место жительства может оказывать существенное влияние на скорость старения. Глобальная группа ученых обнаружила, что этническая принадлежность и география влияют на человеческий организм, от метаболизма и иммунитета до микробиоты кишечника и…
JSM: Назван простой способ улучшения интимной жизни
Сексуальные фантазии не просто усиливают желание, но и помогают снизить тревожность, что связана с интимной жизнью. К этому выводу пришли специалисты из Европейского университета в Лиссабоне. Коллектив выяснил, что такое…
35 пострадавших в Старобельске и 217 БПЛА. Последствия атак ВСУ на российские регионы
Средства ПВО за ночь перехватили и уничтожили над российскими регионами 217 украинских беспилотников, сообщили в Минобороны РФ. ВСУ с помощью дронов нанесли удары по учебному корпусу и общежитию Старобельского профессионального…
Порядка 18 человек под завалами. Главное об атаке ВСУ на колледж в Старобельске
ВСУ с помощью беспилотников нанесли удары по учебному корпусу и общежитию Старобельского профессионального колледжа в ЛНР. Спасатели извлекли из-под завалов тело погибшего студента, сообщили ТАСС в пресс-службе МЧС России. Пострадали…
Шуваев: в Белгородской области при атаках ВСУ пострадали три человека
Вооруженные силы Украины атаковали территорию Белгородской области 157 раз за минувшие сутки. В результате атак три мирных жителя получили ранения, сообщил врио губернатора региона Александр Шуваев в Telegram-канале. "За минувшие…
Россия и Китай дружат для формирования мирового порядка
Отношения России, Китая и США представляют собой сейчас баланс сил для поддержания даже хрупкого мир...
T. rex правил морями 80 миллионов лет назад
Палеонтологи описали новый гигантский вид мозазавра — достигавший 13,2 м в длину и вооруженный зазуб...
Этот сайт использует файлы «cookie» с целью повышения удобства его использования. Во время посещения сайта вы соглашаетесь с тем, что мы обрабатываем ваши персональные данные с использованием сервиса «Яндекс. Метрика». Продолжая использовать сайт, вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности.
Зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций
(Роскомнадзор). Реестровая запись от 07.06.2022 серия ЭЛ № ФС 77 – 83392. При использовании, полном или частичном
цитировании материалов planet-today.ru активная гиперссылка обязательна. Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с
точкой зрения редакции. На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии
предоставления информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей
сети "Интернет", находящихся на территории Российской Федерации)".