Szkolenie rozwijającego się układu nerwowego
Do tej pory w większości badań dotyczących plastyczności układu nerwowego korzystano ze stymulacji sensorycznej i pomiarów wzbudzonych reakcji neuronalnych. W projekcie "Experience-dependent modifications of developing neural circuits and animal behaviours" (ZEBRAFISH PLASTICITY) wykorzystano percepcję sensoryczną do skuteczniejszego wyizolowania aktywności neuronów. Badacze biorący udział w projekcie zastosowali metodę przypominającą zjawisko powidoku. Występuje ono u ssaków i niektórych owadów i polega na tym, że ciągły, spójny ruch wywołuje wrażenie ruchu w przeciwnym kierunku, nawet po ustaniu bodźca. Do monitorowania dużych sieci neuronalnych zespół projektu wybrał niewielkie larwy danio pręgowanego, ze względu na to, że mają one przezroczystą skórę. W ramach projektu ZEBRAFISH PLASTICITY zaprojektowano mikroskop dwufotonowy do wizualizacji aktywności mózgu przy użyciu fluorescencji na poziomie pojedynczej komórki, do czego wykorzystano specjalnie opracowaną transgeniczną odmianę danio pręgowanego. Wyniki wskazują, że w pokrywie wzrokowej znajdują się sieci neuronalne wrażliwe na kierunek, które są korelowane z wykrywaniem wzrokowym lub percepcją wzrokową. W przeciwieństwie do pierwszej grupy, grupa z percepcją wzrokową wykazywała synchroniczną aktywność przy braku stymulacji wzrokowej oraz osłabioną aktywność podczas działania warunkującego bodźca ruchomego. Brak równowagi występuje, gdy pierwsza grupa przywyka do percepcji ruchu, natomiast druga grupa nie, co skutkuje powstaniem złudzenia ruchu. Ogólnie do percepcji ruchu niezbędna jest określona grupa neuronów wrażliwych na kierunek, a nie wszystkie te neurony. Ponieważ są one losowo rozproszone w ramach sieci, zdaje się, że percepcja zmysłowa jest zależna od aktywacji minimalnej liczby neuronów wrażliwych na kierunek, które wzbudzają percepcję ruchu. Może mieć to również zastosowanie w odniesieniu do człowieka, ponieważ u pacjentów z autyzmem zaobserwowano nasilenie zjawiska powidoku. Zespół projektu wygenerował danio pręgowanego ze specjalnie zmodyfikowanym genem powiązanym z autyzmem oraz zespołem Retta. Plany zespołu na przyszłość obejmują badania nad nową odmianą, mające na celu wyjaśnienie występujących w obwodach neuronalnych anomalii, które mogą prowadzić do autyzmu.
Słowa kluczowe
Układ nerwowy, stymulacja wizualna, plastyczność, obwody neuronalne, percepcja sensoryczna, powidok, neurony wrażliwe na kierunek, autyzm
