Полiт.ua Государственная сеть Государственные люди Войти
10 декабря 2016, суббота, 17:35
Facebook Twitter LiveJournal VK.com RSS

НОВОСТИ

СТАТЬИ

АВТОРЫ

ЛЕКЦИИ

PRO SCIENCE

ТЕАТР

РЕГИОНЫ

Построена трехмерная модель связей гиппокампа

3D-модель гиппокампа крысы
3D-модель гиппокампа крысы
M. Pyka

В этом году премию по физиологии и медицине дали за раскрытие механизмов того, как гиппокамп строит карту местности. Примерно в то же время увидела свет работа, в которой ученые построили трехмерную карту гиппокампа.

Когда говорят о моделировании мозга или его участков, чаще всего имеют в виду симуляцию работы конкретных нейронов или их групп. Такие модели учитывают, как часто нервные клетки посылают импульсы, как выглядят последовательности из этих импульсов и как они влияют на окружающие клетки. Как правило, подобные схемы строят для очень небольших групп нейронов, и взаимное расположение элементов при этом никак не учитывают. Анатомические модели мозга не так популярны. Во-первых, о строении мозга на уровне бугорков, впадин, извилин и борозд мы знаем достаточно много. Во-вторых, эта информация не добавляет почти никаких сведений о функционировании органа.

Что действительно помогло бы понять работу мозга, так это знание того, как связаны в нем отдельные клетки, где располагаются их синапсы и по каким правилам они действуют. Однако число нейронов слишком велико, чтобы в обозримом будущем полностью рассчитать, какие клетки в мозге соединены друг с другом, и каким образом.

Ученые из Рурского университета в Бохуме предложили модель, которая даёт верные представления об анатомическом строении гиппокампа и в то же время учитывает его внутренние и внешние связи. Свой подход к описанию гиппокампа исследователи назвали параметрическим анатомическим моделированием — parametric anatomic modelling, сокращенно PAM. Результаты тестирования этой методики они изложили в журнале Frontiers in Neuroscience.

Главный козырь PAM — построение карты гиппокампа и его связей на основе нескольких методов сразу. Всю исследуемую область разрезают на множество двухмерных слоев, для каждого из которых анализируют внешние и внутренние связи нейронов, их топологию, а также вероятности того, что два случайно выбранных отростка клеток окажутся соединёнными друг с другом. Техника позволяет преобразовывать координаты найденных связей из одной системы в другую. Теоретически в моделях на основе PAM можно учитывать и сведения о том, где какой ген в гиппокампе наиболее активен, благо работ по этой тематике вышло немало. За счет такого всеобъемлющего анализа модель получается точной не только в плане электрических свойств связей нейронов, но и с точки зрения анатомии.

Конечно, подход PAM можно использовать не только для гиппокампа. Однако пока больше всего результатов принесло моделирование именно этой части мозга. Когда учёные запустили программу стимуляции виртуальной схемы гиппокампа, оказалось, что задержка при передаче сигнала от одной зоны гиппокампа к другой по времени очень близка к периодичности тета-ритма. Тета-ритм — основной в работе этого отдела мозга. Он выделяется на электроэнцефалограмме спящих людей и животных (но только в фазе быстрого сна) и тех, кто сильно сосредоточен на конкретной задаче. Таким образом, модель оказалась точной в плане физиологии.

Модели, созданные с помощью нового метода, пока что не дают полной информации обо всех синапсах конкретных областей мозга. К тому же, большой объем данных, нужных для работы PAM, сложнее обработать, чем данные для традиционных методик. Тем не менее, соединить чисто "информатические" нейронные сети и анатомические данные — подход, полезный и для нейроинформатиков, и для морфологов.

Обсудите в соцсетях

Система Orphus
Loading...
Подпишитесь
чтобы вовремя узнавать о новых спектаклях и других мероприятиях ProScience театра!
3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM iPhone MERS PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi Адыгея Александр Лавров альтернативная энергетика Анастасия Волочкова «Ангара» антибиотики античность археология архитектура астероиды астрофизика аутизм Байконур бактерии библиотека онлайн библиотеки биология биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера бозон Хиггса британское кино Византия визуальная антропология викинги вирусы Вольное историческое общество Вселенная вулканология Выбор редакции гаджеты генетика география геология геофизика глобальное потепление грибы грипп дельфины демография дети динозавры ДНК Древний Египет естественные и точные науки животные жизнь вне Земли Западная Африка защита диссертаций землетрясение зоопарк зрение Иерусалим изобретения иммунология инновации интернет инфекции информационные технологии искусственный интеллект ислам историческая политика история история искусства история России история цивилизаций История человека. История институтов исчезающие языки карикатура католицизм квантовая физика квантовые технологии КГИ киты климатология комета кометы компаративистика компьютерная безопасность компьютерные технологии космос криминалистика культура культурная антропология лазер Латинская Америка лексика лженаука лингвистика Луна мамонты Марс математика материаловедение МГУ медицина междисциплинарные исследования местное самоуправление метеориты микробиология Минобрнауки мифология млекопитающие мобильные приложения мозг моллюски Монголия музеи НАСА насекомые неандертальцы нейробиология неолит Нобелевская премия НПО им.Лавочкина обезьяны обучение общество О.Г.И. одаренные дети онкология открытия палеолит палеонтология память папирусы паразиты педагогика планетология погода подготовка космонавтов популяризация науки право преподавание истории продолжительность жизни происхождение человека Протон-М психология психофизиология птицы РадиоАстрон ракета растения РБК РВК РГГУ регионоведение религиоведение рептилии РКК «Энергия» робототехника Роскосмос Роспатент русский язык рыбы сердце сериалы Сингапур сланцевая революция смертность СМИ Солнце сон социология спутники старообрядцы стартапы статистика такси технологии тигры торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология Фестиваль публичных лекций физика физиология физическая антропология фольклор химия христианство Центр им.Хруничева школа школьные олимпиады эволюция эволюция человека экология эмбриональное развитие эпидемии этика этнические конфликты этология Юпитер ядерная физика язык

Редакция

Электронная почта: politru.edit1@gmail.com
Адрес: 129343, Москва, проезд Серебрякова, д.2, корп.1, 9 этаж.
Телефоны: +7 495 980 1893, +7 495 980 1894.
Стоимость услуг Полит.ру
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003г. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2014.