新工具研究神经网络神经元损失后恢复其功能

乌兰巴托领导的多学科研究人员开发了一种新的实验工具,使富有针对性的应用损伤体外神经元网络的只有几毫米和记录整个网络的进化。目标是理解的响应机制,发生在大脑神经回路,并防止损坏时的总传播影响电路的功能恢复。的主要结论之一是,网络迅速激活自律机制,加强现有的连接和恢复的功能电路。

乔迪索里亚诺,领导的研究中,复杂系统的研究所研究员乌兰巴托(UBICS),框架在一个多学科合作UBICS,乌兰巴托的神经科学研究所(UBNeuro)光子科学研究所(ICFO)和·罗维拉我Virgili大学。

这项研究发表在《华尔街日报》eNEURO”,显示了巨大的神经元网络的自我调节能力和self-modulate应对突然变化或严重的病变;这也是一个很好的例子神经网络建模的重要性作为一个复杂的系统,在整个比它各部分的总和,富有“索里亚诺指出。

大脑,和一般生物神经网络响应机制对神经损伤或疾病所造成的损失。例如,在中风,失去血液供应铺排组神经元的死亡原因和受损的功能的改变神经元电路同时,改变周边电路的功能,可能开始雪崩的恶化。了解这些机制在一个工作网络级别是错综复杂的大脑由于规模和详细监测的进化的内在困难许多前后神经元损伤。这个困难可以通过体外模型的设计等研究人员提出的。

在实验中,研究人员记录了整个活动神经网络设置他们的特色功能。他们下一个使用大功率的激光切除组神经元,然后,他们记录下网络,监控其发展。

研究人员发现离群神经元受灾地区立即失去活性,但它逐渐恢复活动由于整个网络的作用。“令人惊讶的是,只有十五分钟这一群体达到活动水平类似的损害发生之前,尽管失去了大量的冲动从受灾地区,“索利亚诺说。“自从十五分钟是不够的大气候研究者——设置新的连接,我们得出这样的结论:网络行为通过加强现有连接,re-driving神经刺激流向受灾地区的邻居,防止其恶化的发生,因此,进步网络的崩溃。”

此外,研究加强体外模型作为辅助工具的重要性理解大脑的复杂性及其变化。在这种背景下,研究项目MESO-BRAIN是欧洲的一部分,在乌兰巴托的参与人员数量乔迪索里亚诺,设计模型神经元的文化复制大脑区域的结构和动态,允许研究控制方式研究的作用和基因疗法治疗神经退行性疾病的药物。