Фоновый шум может сделать больше, чем отвлекают. В определенных обстановках – как увольнение нейронов – шум может улучшить сигнал.
Сейчас исследователи продемонстрировали в первый раз, что скоординированная деятельность некоторых клеток головного мозга может зависеть от критического уровня такого шума. Видео, продемонстрировавшее в первый раз сейчас на годовом собрании американского Физического Общества в Канзас-Сити, Миссури, показывает культивированные клетки головного мозга крысы, разумеется действующие на концерте, создавая спиральные волны химической деятельности. Результаты имели возможность, быть может, иметь последствия для людской эпилепсии.Биолог Энн Корнелл-Белл Отображения Viatech в Айворитоне, Коннектикут, помещенный демонстрирующийся звездообразные клетки, названные астроцитами, от гиппокампа крысы, отдел головного мозга, который связан с долгосрочной памятью.
Астроциты играются запасного роль в мозгу, вытирая избыточные нейромедиаторы, и Корнелл-Белл следовала за ними, когда они выполнили эту задачу. Видео надеется на каскад химических реакций: В то время как нейромедиатор звонил, каинит связывает с поверхностью астроцита, молекулярный шлюз раскрывается, и ионы Na врываются.
Для компенсации «взволнованная» клетка качает в ионах кальция. Корнелл-Белл осуществляла контроль астроциты с краской, пылающей в присутствии кальция.
Кэйнэйт, добавленный к культурным астроцитам, осветил их; жар скоро распространение к волне и соседним клеткам рос как завихрение. Сумма каинита руководит, сколько спонтанно освещают астроциты, и так создаёт фоновый шум. Через чур много либо через чур мало недолгие волны, к каким приводят, размножившиеся лишь к нескольким клеткам. Но умеренные суммы вызванные громадные, стабильные, и долгие волны. «Шум в нервных совокупностях может играться нужную роль» методом улучшения передачи, говорит член команды Франк Мосс, физик в университете Миссури в Сент-Луисе.
Результаты могут в один раз иметь последствия для обращения с эпилептиками. На протяжении конфискаций нейроны стреляют через чур скоро, затопляя мозг нейромедиаторами.
В то время как бригада Cornell-звонка добавила каинит к астроцитам, выращенным от людской ткани, удаленной на протяжении операции для эпилепсии, клетки пылали в хаотических примерах. Исследователи думают, что увеличенное увольнение на протяжении конфискаций создает через чур много шума для скоординированного действия астроцитов – и вероятно уменьшает их эффективность во впитывании нейромедиаторов.
Специалисты заинтригованы спиральными волнами, но вызывающие большие сомнения об их отношении к эпилепсии. По крайней мере, говорит Стивен Шифф, нейробиолог в Детском Национальном Медицинском центре в Вашингтоне, округ Колумбия, «они – забава взглянуть на».