В зрительной коре, как и во всем мозге, для корректной работы необходим баланс между возбуждающими («педаль газа») и тормозящими нейронами. В так называемый критический период — вскоре после открытия глаз — миллионы синаптических связей активно формируются и редактируются, чтобы адаптировать мозг к потоку зрительной информации.
Американские ученые из Института Пикауэра Массачусетского технологического института впервые с высокой четкостью визуализировали развитие синапсов между тормозящими нейронами, экспрессирующими соматостатин (SST), и возбуждающими клетками.
Оказалось, что эти нейроны следуют уникальным, ранее неизвестным правилам. В то время как развитие большинства нейронов зрительной коры напрямую зависит от визуального опыта, траектория формирования связей у SST-нейронов оставалась неизменной даже у мышей, выращенных в темноте. Это указывает на генетически запрограммированный или возрастной механизм, а не на влияние внешних стимулов.
Кроме того, SST-нейроны формируют свои связи равномерно во всех слоях коры, независимо от того, на каком этапе созревания находятся их клетки-партнеры.
После начального всплеска формирования синапсов в критический период большинство нейронных связей подвергаются так называемой «обрезке», чтобы остались только самые нужные клетки. Но SST-синапсы — исключение: их число не сокращается, а продолжает медленно расти во взрослом возрасте.
Исследователи предполагают, что именно эта стабильная, не зависящая от опыта активность SST-нейронов устанавливает необходимый базовый уровень торможения в коре. Это создает правильные условия для того, чтобы зависимые от опыта компоненты мозга (другие типы нейронов) могли начать свою тонкую работу по оптимизации связей в ответ на сенсорные сигналы.
Открытие создает пути для новых исследований. Разработанные учеными методы визуализации теперь можно применять для сравнения развития мозга в моделях расстройств развития, таких как аутизм или эпилепсия, где ключевую роль играет дисбаланс возбуждения и торможения.
Ранее Наука Mail рассказывала, как знакомые места помогают мозгу кодировать сложные воспоминания.
