Рецепторы мозга помогают разделить воображаемое и реальное
Международная группа исследователей, изучавшая мозг макак, составила карту нейротрансмиттерных рецепторов. Нейробиологи выявили потенциальную роль рецепторов в процессе различении внутренних мыслей и эмоций от тех, что порождены внешними воздействиями. Ученые пришли к выводу, что рецепторы определяют ключевые организационные принципы в мозге. Именно рецепторы позволяют нам разделить то, что происходит в нашем воображении, а что в окружающем мире.
Ведущий автор работы Шон Фрудист-Уолш говорит: «Представьте себе мозг как город. В последние годы исследования мозга были сосредоточены на изучении его улиц, но в этом исследовании мы составили самую подробную карту светофоров — рецепторов, получающих сигналы нейротрансмиттеров. Эти рецепторы и управляют потоком информации. Мы обнаружили закономерности в расположении этих "светофоров", которые помогают нам понять их функцию в восприятии, памяти и эмоциях. Это похоже на поиск ключа к городскому транспортному потоку, и это открывает захватывающие возможности для понимания того, как работает мозг».
Все данные и сама статья выложены в открытый доступ и другие исследователи могут использовать эти карты исследования воздействия на определенные сети и функции мозга с помощью новых лекарств.
Карта «светофоров»
Команда использовала метод, называемый авторадиографией рецепторов in-vitro, чтобы составить карту плотности рецепторов различных нейротрансмиттерных систем в более чем 100 областях мозга.
Чтобы найти закономерности в этих огромных данных, они применили статистические методы и использовали современные методы нейровизуализации в сочетании с экспертными анатомическими знаниями. Это позволило им выявить взаимосвязь между рецепторами и нейросетями.
Понимание организации рецепторов в мозге позволяет надеяться, что новые исследования смогут лучше связать активность мозга, поведение и действие лекарств. Более того, поскольку рецепторы являются мишенями для лекарств, исследование может в будущем стать руководством для разработки новых методов лечения, направленных на конкретные функции мозга.
Доктор Фрудист-Уолш говорит: «Мы намерены использовать этот набор данных для разработки вычислительных моделей мозга. Эти вдохновленные мозгом модели нейронных сетей помогут нам понять нормальное восприятие и память, а также различия у людей с такими заболеваниями, как шизофрения».
Данные находятся в свободном доступе для научного сообщества через инфраструктуру EBRAINS проекта Human Brain Project. Ученые могут их использовать для своих других проектов, чтобы создавать биологически обоснованные вычислительные модели.
Если мозг — это город, нейросети — это улицы, то рецепторы — это светофоры. Невозможно понять почему транспортные потоки движутся так, а не иначе, если ты не знаешь где расположены светофоры, и как они работают. И ученые составили карту светофоров для мозга макак.