Исследователи из Института науки и технологий Австрии (ISTA) установили, что мозг начинает свое развитие с избыточного количества нейронных связей, которые со временем сокращаются для повышения эффективности. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications.
В науке долгое время присутствовала дискуссия о том, формируется ли мозг с нуля или уже имеет базовые структуры при рождении. Для поиска ответа специалисты сосредоточили внимание на изучении гиппокампа — области, отвечающей за формирование долгосрочной памяти и пространственную ориентацию.
Основным объектом наблюдений стала нейронная сеть, состоящая из пирамидальных клеток CA3. Данная структура отвечает за преобразование краткосрочного опыта в воспоминания и обладает способностью адаптироваться за счет физического изменения своих внутренних связей.
Специалисты изучили мозг мышей на трех стадиях развития: сразу после рождения, в подростковом возрасте и во взрослом состоянии. В ходе работы применялся метод локальной фиксации потенциала для измерения электрических сигналов внутри отдельных участков нейронов, а также лазерные технологии визуализации.
Собранные данные показали, что на ранних этапах развития сеть CA3 имеет высокую плотность, а соединения между клетками формируются случайным образом. По мере взросления организма сеть становится менее плотной, но при этом приобретает более структурированный и упорядоченный вид.
Предполагается, что изначальная высокая плотность связей позволяет нейронам быстрее устанавливать контакты для объединения визуальной, звуковой и обонятельной информации. Последующий процесс отсечения лишних соединений оптимизирует работу сети, повышая общую скорость передачи данных при сохранении воспоминаний.
Ранее Наука Mail рассказывала о мозговом контуре, отвечающем за переход острой боли в хроническую стадию.
