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Nouvel outil de sondes avec des circuits du cerveau-méthode appliquée à l'apprentissage / mémoire Pathway

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Picower chercheurs de l'Institut de Formation et    Mémoire au MIT rapport à l'édition en ligne le 24 Janvier de la science qu'ils    Ont créé une manière de voir, pour la première fois, l'effet de blocage et    Débloquer un seul des circuits neuronaux dans un animal vivant.

   Cette méthode révolutionnaire a permis Susumu Tonegawa, professeur de Picower    La biologie et de neurosciences, et ses collègues afin de voir comment contourner une grande    Formant la mémoire-circuit dans le cerveau touchées apprentissage et de mémoire chez la souris.

   "Nos données suggèrent fortement que les neurones d'hippocampe appelé le parcours    Tri-synaptique parcours, ou TSP, joue un rôle crucial en faisant rapidement    Souvenirs face à de nouveaux événements et des épisodes au jour le jour la vie »,    Tonegawa dit. «Nos résultats indiquent que la baisse de ces capacités,    Comme celle qui accompagne les maladies neurodégénératives et le vieillissement normal    Chez l'homme, est probablement dû, au moins en partie, à un dysfonctionnement de    Ce circuit. "

   La combinaison de plusieurs de pointe techniques de génie génétique, Tonegawa's    Laboratoire a inventé une méthode appelée doxycycline-circuit inhibé    Exocytose-démontable, ou DICE-K-un acronyme qui reflète aussi Tonegawa's    Ace admiration des Boston Red Sox lanceur Daisuke Matsuzaka. DICE-K permet    Chercheurs, pour la première fois d'inciter et d'inverser un blocus de    La transmission synaptique dans les circuits neuronaux spécifiques de l'hippocampe.

   «Le cerveau est la machine la plus complexe jamais rassemblée sur cette planète»,    Tonegawa dit. «Nos capacités cognitives et les comportements sont fondés sur des dizaines de    Des milliers de molécules qui le composent de plusieurs milliards de neurones, ainsi que    Comment ces neurones sont connectés.

   "Un bon moyen de comprendre comment cet immense complexe cellulaire    Réseau fonctionne dans une forme importante de la cognition comme la mémoire est d'intervenir en    La spécificité des circuits neuronaux soupçonnés d'être impliqués ", at-il dit.

   Computing souvenirs

   L'hippocampe, un hippocampe, région du cerveau en forme, joue un rôle dans la mémoire    Et de la navigation spatiale. Dans la maladie d'Alzheimer, l'hippocampe est l'une des    La première région à subir des dommages; problèmes de mémoire et de la désorientation sont    Parmi les premiers symptômes de la maladie.

   L'hippocampe est constitué de plusieurs régions - AC1, AC3 et dentelés    Gyrus - qui sont connectées avec les voies distinctes.

   Le MIT étude a tenté de déterminer comment les interactions entre les neurones    Voies de l'hippocampe et des régions affectent l'apprentissage et la mémoire tâches.

   Imaginez que les trois régions de l'hippocampe sont les ordinateurs et les neurones    Sont les voies par lesquels les ordinateurs obtenir les données de tous    Sur le cerveau. Les ordinateurs exécutent différentes tâches, les types de    Le traitement des données dépendra de conduits qui circule dans les données.

   L'hippocampe a deux principaux, en parallèle les itinéraires de transport de l'information:    Tri-synaptique parcours (FST) et la réduction du temps de parcours monosynaptic (PME).    Le TSP comprend le traitement des données provenant des trois régions de l'hippocampe,    Alors que les PME saute à travers la plupart d'entre eux.

   Uisng DICE-K, les chercheurs ont été surpris de constater que des souris dans lesquelles    Les grands TSP parcours a été fermé pouvaient encore apprendre à naviguer dans un labyrinthe.    Le plus court chemin était suffisante des PME pour l'emploi.

   Toutefois, le labyrinthe est une tâche qui est en train de lentement apprises au cours de nombreuses reprises    Procès. Lorsque les souris ont été testés avec une autre tâche dans une nouvelle    Environnement qui exige l'apprentissage et la mémoire rapide formation, le    Les chercheurs ont constaté que les souris avec TSP fermeture ne pouvaient pas exercer le    Tâche. Ainsi, le TSP voie est nécessaire pour les animaux d'acquérir rapidement    Souvenirs dans un nouvel environnement. "Ce genre d'apprentissage dans la plupart des résultats    Forme sophistiquée de la mémoire qui rend les animaux plus intelligents et est    Appelé à diminuer avec l'âge, "dit Tonegawa.

   En plus de Tonegawa, Howard Hughes Medical Institute enquêteur,    Picower auteurs sont des chercheurs scientifiques de l'Institut Nakashiba Toshiaki;    Postdoctoral associé Jennie Z. Young; chercheur Thomas J.    McHugh, et le personnel affilié HHMI Derek L. Buhl.

   Ce travail est soutenu par le National Institutes of Health et le RIKEN    Brain Science Institute.

Http://www.mit.edu

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