Agy: Miért illeszkednek balra és jobbra?

Az idegsejtek közötti kapcsolatok koordinálják a fejlõdést a különféle agyi területek között

Az orientációs preferencia térképe: A látókéreg idegsejtjei előnyösen egy adott irányban reagálnak a szélsõ szakaszokra. Az azonos irányba reagáló sejteket mindegyik színnel színezzük az ábrán. © Löwel S. / Jena Egyetem
felolvasta

Az idegsejtek közötti kiterjedt kapcsolatok hozzájárulnak az agy különböző területeinek és akár az agy két felének fejlődésének összehangolásához - és ezt a látás kezdete után sok héten keresztül.

Fred Wolf, a Max Planck Dinamikai és Önszerveződés Intézetének és a Bernsteini Számítástechnikai Idegtudományi Központ Göttingeni és Siegrid Löwel, a Jena Egyetem vezetésével egy új tanulmányt publikált a Nemzeti Tudományos Akadémia folyóiratának (PNAS) folyóiratában. ) látható.

Szerkezet kialakulása az agyban

Az idegsejtek aktivitása hozzájárul az agy struktúrájának kialakulásához, így az információfeldolgozást végső soron testmozgással tanulják meg. A tudósok hosszú ideje azt feltételezték, hogy egy ilyen, tevékenységtől függő szerkezetképződés csak lokálisan működik, míg az agy durva építészete már a születéskor bebizonyosodott. A Göttingeni és Jena tudósok azonban most megkérdőjelezik ezt az ötletet.

Megvizsgálták az agykéreg azon területeit, amelyek feldolgozzák a szemből származó információkat: az elsődleges vizuális kéreg (V1), amely a kontúr meghatározására specializálódott, és a másodlagos látókéreg (V2), amely jobban reagál a nagyobb és gyorsabban mozgó ingerekre. válaszol.

Csapatmunka, miközben látta

Ezeknek a területeknek a mindegyikén a szem retinajával kapcsolatos információ továbbítódik a vizuális kéregbe, úgy, hogy a retina szomszédos helyei szintén aktiválják a vizuális kéreg szomszédos területeit. A vizuális kéregben a vizuális tanulás során úgynevezett oszlopok alakulnak ki a szomszédos idegsejtek csoportjai, amelyek együttesen a vizuális teljesítmény részleges aspektusát képviselik. kijelző

Az elsődleges és szekunder vizuális kéreg a képfeldolgozás különböző szempontjaira specializálódott, ám szorosan együttműködnek egymással, és szélesebb idegi kapcsolatok kötik össze őket: a V1 és V2 régiók, amelyek a látótér ugyanazt a területét elemzik, különösen szorosan kapcsolódnak egymáshoz.

Wolf és kollégái komplex képanalízis-módszerek segítségével felfedezték, hogy ezek a messzire ható kapcsolatok befolyásolják az oszlopok méretét és ezáltal az agyterületek szerkezetét.

A látást is meg kell tanulni: Az emberekben a születés utáni első hat hónapban fontos összekapcsolódások alakulnak ki az agyban a látássérülések kezelése érdekében. iStockphoto

Az oszlopok mérete változó

"Az oszlopok mérete nagyban változik - mind a vizuális kéregben, mind az egyénről az egyedre" - magyarázza L wwel, a kísérleteket. Ennek ellenére a szabályokat fel lehet ismerni: Ha például a V1 bizonyos területein nagyon nagy oszlopok vannak egy állatban, akkor a V2 megfelelő területein, amelyek ugyanazt a képterületet dolgozzák fel, nagyon nagy oszlopok is vannak.

Tehát pontosan ugyanazok a területek vannak a méretben, amelyek között vannak a tartós idegi kapcsolatok is. A tudósok emellett a bal és a jobb oldali félgömb látókéregének oszlopméretében szimmetriákat észleltek - azonban csak az erősen összekapcsolt területeken.

A messzemenő kapcsolatokat is meg kell tanulni

Ezek a korrelációk nem léteznek születéstől kezdve, hanem csak a szem kinyitását követő hetekben fordulnak elő. Születés után az ember még nem látja tökéletesen. Ezt az érzékszervi észlelést először az agy megfelelő összeköttetésével kell megtanulni.

A látás megtanulásának első szakasza számunkra emberek, hat hónap, macskák esetében pedig körülbelül 18 hét. Régóta nem volt egyértelmű, hogy ezek a fejlesztési folyamatok miért tartanak ilyen sokáig "- mondja Wolf. Nyilvánvaló, hogy ebben a tanulási szakaszban a teljesen különböző agyterületek architektúrája összehangolódik úgy, hogy az agy bal oldala a végén jobbra illeszkedjen. "Mint a globalizált világban, ahol helyi és széles körű kapcsolatok vannak, és mindkettő egyformán fontos, az agyi fejlődés során az információcsere a rövid és a nagy hatótávolságú idegi kapcsolatok kölcsönhatásán alapul" - folytatta Wolf.

(idw - Max Planck Társaság, 2009.09.01 - DLO)