Обычно пирамидные клетки и ГАМКергические интернейроны в головном мозге активируются одновременно. Однако группа нейробиологов из Нью-Йоркского университета недавно определила уникальный класс нейронов, которые не срабатывают одновременно со всеми основными нейронами, клетками и интернейронами. Интересно, что команда обнаружила, что эти конкретные нейроны наиболее активны во время DOWN-состояния не-REM (NREM) сна, когда все другие типы нейронов молчат.
«Как это часто бывает в науке, наше открытие было истинной интуицией», — сказал MedicalXpress Дьердь Бужаки, один из исследователей, проводивших исследование. «Собирая записи сна в глубоких слоях коры головного мозга, мы обнаружили, что всплески некоторых редких нейронов иногда случались в так называемые эпохи сна« ВНИЗ ». Ни один нейрон не должен был делать такие вещи, поскольку состояние ВНИЗ известно ( и определяется) по его полному молчанию нейронов (отсутствию спайков) «.
Неокортекс, набор слоев в области мозга, называемой корой головного мозга, перезагружается тысячи раз каждую ночь из переходного (длительностью 50–300 мс) состояния DOWN. В своем исследовании Бужаки и его коллеги определили класс нейронов, которые, по-видимому, наиболее активны, когда все другие нейроны (т.е. возбуждающие пирамидные и тормозные нейроны) молчат, в состоянии ВНИЗ во время фаз NREM сна. В своих последующих экспериментах они показали, что эти нейроны представляют собой клетки нейроглии, обнаруженные в более глубоких слоях неокортекса, которые специфически экспрессируют гены, известные как ID2 и Nkx2.1.
Когда они исследовали этот класс нейронов более глубоко, Бузаки и его коллеги заметили, что у них были полностью антагонистические отношения со всеми другими известными типами нейронов во всех состояниях бодрствования (то есть как когда млекопитающие бодрствуют, так и спят). Это говорит о том, что эти нейроны могут иметь уникальную функцию, которая отличает их от всех других клеток мозга.
«Причина, по которой ни мы, ни другие не видели эти нейроны раньше, заключается в том, что они очень редки и требуют методов записи с больших ансамблей нейронов у ведущих поведение животных», — пояснил Бужаки. «В нескольких записях мозговой активности, собранных у животных, мы не обнаружили ни одного, одного, а реже двух или более этих нейронов среди сотен обследованных нами. Учитывая новизну и предполагаемую важность этих нейронов, Мануэль Валеро, научный сотрудник нашей группы, решили провести широкомасштабный эксперимент, изучив все известные типы интернейронов, молекулярная идентичность которых позволила идентифицировать их у спящего / спящего животного ».