Komunikacja między obszarami mózgu a poznanie
Wcześniejsze badania wskazują, że funkcje poznawcze zależą od miejscowej synchronizacji neuronów, kontrolowanej przez sieci neuronów wstawkowych oraz różne neuromodulatory. Oscylacje theta w hipokampie mają ogromne znaczenie dla procesów uczenia się i pamięci. Uważa się, że te oscylacje również wpływają na koherencję głównych komórek w przyśrodkowej korze przedczołowej (mPFC). Ponadto neurony hamujące zawierające parwalbuminę (PV) w mPFC mogą odgrywać istotną rolę w koherencji theta obserwowanej między mPFC a hipokampem. Podczas finansowanego przez UE projektu NEURODYNAMICS (Inhibition and neuromodulation in oscillation and synchrony) badano, które neurony mogą odpowiadać za koordynację oscylacji mPFC i hipokampu oraz synchronizację ich pracy. Opracowano zintegrowaną sondę do wszczepienia gryzoniom, która umożliwia scalenie stymulacji optycznej z danymi neurofizjologicznymi. Środowiskiem, w którym prowadzono testy na gryzoniach, był ośmioramienny labirynt. Analizowano sprzężenie fal theta w hipokampie i w mPFC podczas wykonywania zadań angażujących pamięć przestrzenną. Uczestnicy projektu korzystali z manipulacji optogenetycznych, aby hamować neurony PV w mPFC. Wykryli podgrupę neuronów PV w mPFC, których aktywność iglicowa zależała od typu opsyny aktywowanego podczas stymulacji. Uzyskane dane sugerują, że neurony wstawkowe w mPFC kontrolują aktywność mPFC podczas oscylacji i synchronizacji hipokampu, lecz nie warunkują momentu jej wystąpienia. Dzięki projektowi NEURODYNAMICS opracowano protokoły i zebrano odnośne dane o aktywności mózgu wyższego poziomu oraz współpracy i komunikacji połączonych czynnościowo obszarów mózgu. Kolejnym etapem będzie opracowanie narzędzi diagnostycznych do uzyskania lepszej wiedzy o pracy mózgu i jej zaburzeniach.
Słowa kluczowe
Poznanie, neuromodulatory, hipokamp, przyśrodkowa kora przedczołowa, parwalbumina, NEURODYNAMICS