معلومة

هل تشارك خلية ذاكرة واحدة في ذكريات مختلفة؟

هل تشارك خلية ذاكرة واحدة في ذكريات مختلفة؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

هل تشارك خلية ذاكرة واحدة في ذكريات مختلفة؟ على سبيل المثال ، في كل من الذاكرة البصرية للطيور والقرد؟


وفقًا لنظرية إنجرام: نعم.

ومع ذلك ، فأنت بحاجة إلى أكثر من خلية واحدة لتشفير ذاكرة engram. الفكرة هي أن مزيج من الخلايا تشفر الذاكرة ، وليس الخلايا نفسها.

أنا أكثر دراية بالحصين ، حيث تم العثور على خلايا تشارك في ترميز "مفاهيم" مثل جينيفر أنيستون أو بيل كلينتون أو دار أوبرا سيدني في البشر Quiroga et al. (2008)


يكشف العلماء المزيد عن كيفية تشكل الذكريات

وجد باحثون في جامعة ليستر يعملون جنبًا إلى جنب مع زملائهم في الولايات المتحدة ، أن الخلايا العصبية في منطقة دماغية تسمى الفص الصدغي الإنسي تلعب دورًا رئيسيًا في التكوين السريع للذكريات الجديدة حول التجارب الشخصية وأحداث الحياة.

الأفكار والذكريات هي نتيجة لشبكات معقدة من الخلايا العصبية التي تنشط أو تطلق النار في الدماغ. هناك أنواع مختلفة من الذاكرة التي تتضمن أنظمة مختلفة من الخلايا العصبية في أجزاء مختلفة من الدماغ. الذاكرة العرضية هي ذاكرة للأحداث التي مرت بها الحياة وتسمح للناس بتذكر معلومات مثل المكان الذي التقوا فيه بصديق لأول مرة. عادة ما يكون هذا النوع من الذاكرة هو أول ما يتأثر بمرض الزهايمر ، مما يجعل الناس غير قادرين على تذكر الأحداث من الماضي القريب حتى عندما يتذكرون الحقائق المجردة وغيرها من المعلومات.

تضمنت هذه الدراسة أربعة عشر شخصًا يعانون من الصرع الشديد ، والذين تم تزويدهم بأقطاب كهربائية لمراقبة 600 خلية عصبية فردية في الفص الصدغي الإنسي. بينما تم زرع الأقطاب الكهربائية لتحديد الجراحة التي قد تساعدهم ، تطوعوا أيضًا للمشاركة في تجربة بسيطة.

بادئ ذي بدء ، شاهد المشاركون صورًا منفصلة لأشخاص مألوفين ، مثل أفراد الأسرة أو المشاهير ، والمعالم الشهيرة ، مثل برج إيفل وأهرامات الجيزة. باستخدام الأقطاب الكهربائية ، تمكن الباحثون من رؤية خلايا عصبية مختلفة تستجيب لصور مختلفة. الخلية العصبية التي تم إطلاقها عندما رأى أحد المشاركين صورة لشخص مشهور مثل كلينت إيستوود لن تنطلق عندما رأى الشخص معلمًا بارزًا مثل الأهرامات.

بعد ذلك ، عرض الباحثون على المتطوعين سلسلة من الصور التي تضمنت شخصًا مألوفًا ومكانًا ، تم دمجها رقميًا لتكوين انطباع لصورة الشخص الملتقطة في المعلم. بعد عرض الصورة المجمعة على المشاركين عدة مرات فقط ، تعلموا ربط الشخص والمكان ، مثل كلينت إيستوود في الأهرامات. هذا النوع من الارتباط هو جزء من الذاكرة العرضية. بمجرد أن يتعلم المشارك الرابط ، ستنطلق الخلايا العصبية التي استجابت سابقًا فقط لكلينت إيستوود ، عندما رأى المشارك صورة للأهرامات فقط والعكس صحيح. يكشف هذا الاكتشاف المزيد عن الآلية التي يستخدمها الدماغ لإنشاء ذكريات جديدة ، والمعرفة التي يمكن أن توفر أيضًا رؤى حول كيفية انهيار هذه العملية في المرض.

قالت الدكتورة لورا فيبس من مركز أبحاث الزهايمر في المملكة المتحدة:

"ربط جوانب مختلفة من تجربة الحياة أمر بالغ الأهمية لتكوين ذكريات جديدة وهذا البحث يلقي ضوءًا جديدًا على البيولوجيا الكامنة وراء هذه العملية. في حين أن هذه الدراسة لم تتحقق من الذاكرة لدى الأشخاص المصابين بالخرف ، فإن المشاكل المتعلقة بتكوين ذكريات جديدة هي سمة مميزة من أمراض مثل الزهايمر. يمكن أن تكون هذه الأعراض مؤلمة للغاية بالنسبة للشخص الذي يعاني منها وكذلك لمن حولهم. يعد فهم المزيد حول الطريقة التي تتشكل بها أدمغتنا وتستعيد الذكريات خطوة مهمة نحو فهم كيفية تأثير أمراض مثل مرض الزهايمر على الدماغ وما يمكن القيام به لمساعدة أولئك الذين يعيشون مع هذه الظروف.

"الدماغ البشري هو أكثر الهياكل التي يعرفها الإنسان تعقيدًا ، ونحن بحاجة إلى فهم أفضل للطريقة التي يعمل بها حتى نتمكن من تطوير استراتيجيات للتدخل عندما تسوء الأمور. مع إصابة 850 ألف شخص بالخرف في المملكة المتحدة ، وهذا الرقم موجود على في الارتفاع ، نحتاج إلى التأكد من استمرار البحث الأساسي في الطريقة التي يعمل بها الدماغ حتى يتسنى لهذا العمل أن يساعد في البحث عن علاجات جديدة ".


الخلايا النشطة غير النشطة في نظام ذاكرة الدماغ

لأول مرة ، تمكن علماء الأعصاب في T & uumlbingen من التفريق بين الخلايا النشطة وغير النشطة في الدماغ شكليًا ، أي بناءً على بنية الخلايا. من خلال فحص الخلايا الحبيبية في دماغ الفئران ، وجدوا نسبة أكبر بكثير من الخلايا غير النشطة من الخلايا النشطة.

العديد من الأشياء التي نعتقد أننا نعرفها عن العالم تعود أصولها إلى الثقافة الشعبية ، وليس العلم. إن "الحقيقة" الخاطئة الأكثر شهرة حول الدماغ هي الاعتقاد الخاطئ بأننا نستخدم فقط عشرة بالمائة من سعة الدماغ الإجمالية. هذه ما يسمى بـ "أسطورة العشرة بالمائة" ، على الرغم من قبولها من قبل علماء الأعصاب ، لا تزال تظهر بانتظام في الإعلانات ، ولكن أيضًا في الكتب والقصص القصيرة وكذلك الأفلام. ومع ذلك ، كما هو الحال مع أي أسطورة ، هناك نواة من الحقيقة في صميم الموضوع: تظل العديد من الخلايا العصبية نائمة لمعظم إن لم يكن كل حياتنا ، حتى عندما يظهر جيرانهم المباشرون نشاطًا منتظمًا.

اتخذ فريق من علماء الأعصاب بقيادة الدكتور أندريا بورغالوسي من مركز فيرنر ريتشاردت لعلم الأعصاب التكاملي (CIN) بجامعة T & uumlbingen الآن خطوة مهمة نحو فهم سبب نشاط بعض الخلايا العصبية والبعض الآخر غير نشط: يمكنهم التفريق بينهم شكليًا. . لكي يتمكنوا من القيام بذلك ، استخدم الباحثون ما يسمى بالتسجيلات المجاورة للخلايا في فئران تتحرك بحرية. باستخدام هذه التقنية ، يتم إدخال الأقطاب الكهربائية بجوار الخلايا العصبية الفردية العاملة في الكائنات الحية. يسمح هذا بتسجيل إمكانات العمل من هذه الخلايا العصبية أثناء عملها ، وفي الوقت نفسه تحديد الخلايا التي يتم أخذ التسجيلات منها لتحليلها لاحقًا.

خلال هذا التحليل ، يتم التعرف على السمات المورفولوجية للخلايا التي تم تحليلها ، والأهم من ذلك أنها تفرعات شجرية ، أي الهياكل الخيطية التي تستقبل إشارات الإدخال من الخلايا العصبية الأخرى. كانت الخلايا قيد التحقيق عبارة عن خلايا حبيبية (GCs) في التلفيف المسنن للفئران (DG). لقد ثبت أن GCs Dentate مرتبطة ارتباطًا وثيقًا بالذكريات الفردية للأماكن والأفراد ، وبالتالي تلعب دورًا مركزيًا في مهام الذاكرة.

سجل الباحثون من 190 GCs ، 27 منهم فقط وجدوا أنها نشطة (حوالي 14 بالمائة). بينما يبدو أن هذا يعطي مصداقية لـ "أسطورة العشرة بالمائة" ، توقع الفريق في الواقع هذه النتيجة ، حيث أن DG عبارة عن بنية دماغية حيث تشارك نسبة صغيرة جدًا من الخلايا العصبية في أي مهمة معينة ، بينما يظل جيرانهم في حالة سبات ، في انتظار "جديلة" ، كما كانت. تعمل وظائف الذاكرة في الدماغ وفقًا لمبدأ يسميه علماء الأعصاب "التشفير المتناثر" ، أي أن عددًا صغيرًا نسبيًا من الخلايا العصبية يشفر المعلومات المعقدة - ربما لجعل التداخل بين الذكريات المختلفة أكثر احتمالًا.

باستخدام عينة فرعية أصغر ، بحث العلماء عن الارتباطات بين الوظيفة النشطة والسلبية والتشكل الخاص بالخلايا. تظهر نتائجهم أن الخلايا السرطانية النشطة لديها عروش شجيرية أكثر تعقيدًا. فهم لا يقومون فقط بنقل واستقبال المعلومات من عدد أكبر من الخلايا العصبية غير النشطة ، بل لديهم أيضًا "بنية تحتية" خلوية أفضل للقيام بذلك. على الرغم من أخذ العينات المحدود ، إلا أن العلماء إيجابيون أنهم يستطيعون الآن التمييز بين الخلايا الجذعية النشطة وغير النشطة ، في الغالب من خلال مجرد النظر إليها. يحذر بورجالوسي ، رئيس مجموعة البحث ، من أن "شرح أسباب النشاط لدى البعض وعدم النشاط في الخلايا العصبية الأخرى قد يستغرق وقتًا طويلاً". "لكن إيجاد رابط مباشر بين الوظيفة والتشكل خطوة مهمة إلى الأمام. سيكون من الصعب العثور على دليل على السببية. لكننا على الطريق الصحيح."


كيف يغير اكتساب المعرفة عقول سائقي سيارات الأجرة في لندن

لندن ليست مكانًا جيدًا لمحبي الزوايا الصحيحة. الناس الذين يحبون نظام الشبكة المنهجي في مانهاتن سوف يتذمرون ويبكون عند عقدة الشوارع المحيرة في عاصمة إنجلترا. في هذه الشبكة المحيرة ، من الممكن تمامًا أن تأخذ منعطفين على اليمين وينتهي بك الأمر في نفس المكان. أو في نارنيا. حتى مع وجود خريطة ، يتمكن بعض الأشخاص من الضياع. ومع ذلك ، هناك الآلاف من سكان لندن الذين التزموا بتصميم المدينة بالكامل للذاكرة - سائقي سيارات الأجرة.

قيادة سيارات الأجرة السوداء المميزة في لندن (سيارات الأجرة لأي شخص آخر) ليس بالأمر السهل. لكسب الامتياز ، يتعين على السائقين اجتياز محنة فكرية شديدة ، تُعرف بشكل ساحر باسم المعرفة. منذ عام 1865 ، كان عليهم حفظ موقع كل شارع ضمن ستة أميال من تشارينغ كروس - كل 25000 من الشرايين والأوردة والشعيرات الدموية بالعاصمة. يحتاجون أيضًا إلى معرفة مواقع 20000 معلم - المتاحف ومراكز الشرطة والمسارح والنوادي والمزيد - و 320 طريقًا تربط كل شيء.

قد يستغرق تعلم كل شيء من سنتين إلى أربع سنوات. لإثبات مهاراتهم ، يقوم السائقون المحتملون "بالظهور" في مكتب الترخيص ، حيث يتعين عليهم سرد أفضل طريق بين أي نقطتين. الخريطة الوحيدة التي يمكنهم استخدامها هي تلك الموجودة في رؤوسهم. حتى أنهم مضطرون إلى سرد تفاصيل رحلتهم ، كاملة مع المعالم العابرة وأسماء الطرق والتقاطعات والمنعطفات وربما حتى إشارات المرور. فقط بعد القيام بذلك بنجاح ، عدة مرات ، يمكنهم الحصول على رخصة قيادة سيارة أجرة.

نظرًا لمدى صعوبة الأمر ، فلا ينبغي أن يكون مفاجئًا أن المعرفة تغير عقول أولئك الذين يكتسبونها. وعلى مدى السنوات الـ 11 الماضية ، كانت إليانور ماجواير من جامعة كوليدج لندن تدرس هذه التغييرات.

في عام 2000 ، أظهر ماجواير أن جزءًا معينًا من الدماغ - الحُصين - أكبر بكثير في سائقي سيارات الأجرة في لندن منه في الأشخاص الآخرين. تقع هذه المنطقة على شكل فرس البحر في قلب الدماغ ، وقد ربطتها الدراسات التي أجريت على الحيوانات بالذاكرة والوعي المكاني. تميل الأنواع التي تخزن الكثير من الطعام إلى امتلاك حصين أكبر من تلك التي لا تحتاج إلى تذكر أي مواقع دفن.

أظهر ماجواير أن الأمر نفسه ينطبق على البشر. لم يكن لدى سائقي سيارات الأجرة حصين كبير بشكل غير عادي فحسب ، بل كان حجم المنطقة مطابقًا لطول حياتهم المهنية في القيادة. منذ ذلك الحين ، ظهر سائقي سيارات الأجرة في العديد من تجارب ماجوير. وتقول: "إنهم يعرفون أنهم مميزون. ما حققوه عندما أصبحوا مؤهلين أمر مثير للإعجاب للغاية ، لذا فهم على استعداد تام للمجيء والاختبار".

أوضحت أن حصين السائق يكون أكثر نشاطًا عندما يخطط لأول مرة لمسار. ووجدت أن الحُصين يتقلص مرة أخرى إلى الحجم الطبيعي بمجرد تقاعد السائقين. ووجدت أن اكتساب المعرفة يأتي بتكلفة - يجد سائقو سيارات الأجرة صعوبة أكبر في دمج طرق جديدة في خرائطهم الحالية ، ويبدو أن جوانب أخرى من ذاكرتهم تعاني.

يعد تضخم الحُصين من السمات النادرة. لا يمكنك رؤيته في الأطباء الذين يكتسبون كميات هائلة من المعرفة على مدار سنوات عديدة. لا ترى ذلك في أبطال الذاكرة الذين دربوا أنفسهم على تذكر القوائم التي تبدو مستحيلة. لا يمكنك رؤيته في سائقي حافلات لندن الذين لديهم مهارات قيادة مماثلة لكنهم يعملون على طول طرق ثابتة. من بين كل هذه المجموعات ، فقط سائقي سيارات الأجرة في لندن ، بذكرياتهم المكانية الرائعة ، لديهم الحصين المتضخم.

أشارت هذه الدراسات بقوة إلى أن تدريبهم المكثف كان سبب التغييرات في أدمغة سائقي سيارات الأجرة. لقد ساعدوا في تغيير التصور المستمر منذ عقود عن دماغ البالغين كعضو ثابت. بدلاً من ذلك ، يشبِّه ماجواير الدماغ بالعضلة - مارسها وتصبح أقوى. وتقول: "لكن بالطبع ، الاختبار الحقيقي هو أخذ الناس قبل بدء التدريب واختبارهم بعد ذلك ، لمعرفة ما إذا كانت هناك تغييرات في الحُصين لدى نفس الشخص. هذا من شأنه أن يعطي أفضل دليل ".

ماغواير وزميلتها كاثرين ووليت فعلوا ذلك بالضبط. قاموا بفحص أدمغة 79 سائقًا متمنيًا كانوا قد بدأوا للتو تدريبهم. بعد ثلاث إلى أربع سنوات ، فعلوا نفس الشيء. بحلول هذه المرحلة ، حصل 39 من المتدربين - أقل من النصف بقليل - على رخصتهم. البقية قد رسبت. ليس من السهل كسب المعرفة.

في بداية الدراسة ، كان لدى المتدربين نفس مهارات الذاكرة مثل بعضهم البعض ، و 31 رجلاً لا يطمحون في أن يكونوا سائقين أجرة. كان الحُصين للجميع على نفس المستوى من اللعب. في الجولة الثانية ، تغيرت الأمور. وجد ووليت وماغواير أن حصين سائقي سيارات الأجرة المؤهلين قد نما في الحجم ، وخاصة الجزء الخلفي. لقد أصبحوا الآن أكبر بكثير من أولئك المتدربين الفاشلين أو الرجال الذين لم يشاركوا. كما تفوقت سائقي سيارات الأجرة على أقرانهم في مهام الذاكرة المكانية.

هذا هو أقوى دليل حتى الآن على أن التدريب الذي يخضع له سائقو سيارات الأجرة في لندن مسؤول بشكل مباشر عن التغييرات في أدمغتهم. البديل - أن الشخص الذي لديه حصين كبير من المرجح أن يقود سيارة أجرة - فقط لا يصمد.

لا تزال هناك بعض الأسئلة التي لم تتم الإجابة عليها. كبداية ، كيف بالضبط تزيد الدراسة من أجل المعرفة من صعود الحُصين؟ هذه المنطقة الصغيرة هي جزء من جزأين فقط من الدماغ يصنعان خلايا عصبية جديدة طوال حياتنا البالغة. يمكن لهذه الخلايا الإضافية أن تفسر الحجم المتزايد لحُصين سائق التاكسي. بدلاً من ذلك ، يمكن للخلايا العصبية الموجودة ببساطة تكوين روابط أفضل مع بعضها البعض. التحدي التالي لـ Maguire هو التخلص من هذه الاحتمالات.

سؤال آخر: لماذا فشل نصف المتدربين في التأهل؟ قال معظمهم إنهم لا يستطيعون تحمل الوقت أو المال ، بينما ذكر آخرون الالتزامات العائلية. قد تكون كل هذه أسبابًا وجيهة ، ولكن بشكل متساوٍ ، يمكن أن تكون ستائر دخان تغطي عجزًا أعمق. يتساءل ماغواير عما إذا كانت الاختلافات الجينية يمكن أن تمنح بعض الناس ميزة طبيعية والبعض الآخر ضعفًا طبيعيًا ، خاصة وأن بعض الجينات تؤثر بالفعل على حجم الحُصين.

في الوقت الحالي ، تعتقد ماجواير أن عملها في مجال سائقي سيارات الأجرة له آثار على الجميع. تقول: "نحن في وضع يعيش فيه الناس لفترة أطول وغالبًا ما يضطرون إلى إعادة تدريب أنفسهم أو إعادة تثقيف أنفسهم في مراحل مختلفة من حياتهم". "من المهم أن يعرف الناس أن عقولهم يمكن أن تدعم ذلك. ليس الأمر أن بنية دماغك ثابتة ".

تتساءل أيضًا عما إذا كان عملها يمكن أن يساعد يومًا ما الأشخاص الذين يعانون من مشاكل في الذاكرة ، وهي مجموعة تتعرف عليها. "أنا ضعيف للغاية. لا أستطيع الخروج من مكتبي بدون توجيه. لا زلت مضطرًا للتحدث في الأماكن عبر الهاتف ". هي تضحك. "هذا مثير للسخرية للغاية. لدي دافع كبير لمعرفة كيف يساعدك الدماغ على التنقل! "

المرجعي: ووليت وأمبير ماغواير. 2011. الحصول على "المعرفة" بتخطيط لندن يقود تغييرات الدماغ الهيكلية. علم الأحياء الحالي http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2011.11.018

للمزيد من حول عمل المعرفة وماغواير ، شاهد هذه القطعة الممتازة من خلال زيارة الأمريكية سالي أدي.


الخلايا التنظيمية T

الخلايا التائية التنظيمية هي مجموعة فرعية من الخلايا التائية التي تعدل جهاز المناعة وتحافظ على ردود الفعل المناعية تحت السيطرة.

أهداف التعلم

وصف وظيفة وأنواع الخلايا التائية التنظيمية

الماخذ الرئيسية

النقاط الرئيسية

  • تعتبر الخلايا التائية التنظيمية (Tregs) ضرورية للحفاظ على توازن الخلايا المناعية كما يتضح من عواقب الاجتثاث الجيني أو الجسدي لسكان Treg.
  • يتم تصنيف Tregs إلى Tregs الطبيعية أو المستحثة Tregs هي CD4 + CD25 + T-cells التي تتطور وتهاجر من الغدة الصعترية لأداء دورها الرئيسي في التوازن المناعي.
  • Tregs التكيفية هي خلايا CD4 + T غير تنظيمية تكتسب تعبير CD25 (IL-2R alpha) خارج الغدة الصعترية وعادة ما تحدث بسبب الالتهابات وعمليات المرض ، مثل المناعة الذاتية والسرطان.

الشروط الاساسية

  • المناعة الذاتية: الحالة التي يهاجم فيها الجهاز المناعي أنسجته الخاصة ، أي اضطراب المناعة الذاتية.

تعد الخلايا التائية التنظيمية أحد مكونات الجهاز المناعي الذي يقمع الاستجابات المناعية للخلايا الأخرى. هذا أمر مهم & # 8220 فحص ذاتي & # 8221 مدمج في جهاز المناعة لمنع ردود الفعل المفرطة والالتهابات المزمنة. تأتي الخلايا التائية التنظيمية بأشكال عديدة ، وأكثرها فهماً هو تلك التي تعبر عن CD4 و CD25 و Foxp3. تسمى هذه الخلايا أيضًا CD4 + CD25 + الخلايا التائية التنظيمية ، أو الخلايا Tregs. تشارك هذه الخلايا في إيقاف الاستجابات المناعية بعد أن نجحت في القضاء على الكائنات الغازية ، وكذلك في منع المناعة الذاتية.

CD25 هو أحد مكونات مستقبلات IL2: مستقبل انترلوكين 2 يتكون من ثلاث وحدات فرعية (ألفا ، بيتا ، جاما). يشكل CD25 سلسلة ألفا لمستقبل IL2.

تم استدعاء الخلايا التائية التنظيمية CD4 + Foxp3 + & # 8220 التي تحدث بشكل طبيعي & # 8221 الخلايا التائية التنظيمية ، لتمييزها عن & # 8220 الداعم & # 8221 مجموعات الخلايا التائية التي تم إنشاؤها في المختبر. تشمل مجموعات الخلايا التائية الكابتة الإضافية Tr1 و Th3 و CD8 + CD28 & # 8211 و Qa-1 T المقيدة. مساهمة هؤلاء السكان في تحمل الذات والتوازن المناعي غير محددة بشكل جيد. يمكن استخدام FOXP3 كعلامة جيدة لخلايا CD4 + CD25 + T بالإضافة إلى الدراسات الحديثة التي تظهر أدلة على FOXP3 في خلايا CD4 + CD25- T.

هناك حاجة أيضًا إلى مجموعة فرعية تنظيمية إضافية من الخلايا التائية ، والخلايا التائية التنظيمية المستحثة ، من أجل التسامح والقمع. الخلايا التنظيمية المستحثة T (iTreg) (CD4 + CD25 + Foxp3 +) هي خلايا قمعية تشارك في التسامح. لقد ثبت أن خلايا iTreg تمنع تكاثر الخلايا التائية وأمراض المناعة الذاتية التجريبية. تتطور خلايا iTreg من الخلايا التائية التقليدية CD4 + الناضجة خارج الغدة الصعترية: تمييز محدد بين الخلايا T (nTreg) التنظيمية الطبيعية وخلايا iTreg. على الرغم من أن خلايا iTreg و nTreg تشترك في وظيفة مماثلة ، فقد ثبت مؤخرًا أن خلايا iTreg هي مجموعة فرعية تنظيمية أساسية غير زائدة عن الحاجة تكمل خلايا nTreg ، جزئيًا عن طريق توسيع تنوع TCR ضمن الاستجابات التنظيمية. أدى النضوب الحاد لمجموعة خلايا iTreg في نماذج الفئران إلى حدوث التهاب وفقدان الوزن. إن مساهمة خلايا nTreg مقابل خلايا iTreg في الحفاظ على التسامح غير معروفة ، لكن كلاهما مهم. وقد لوحظت اختلافات جينية بين خلايا nTreg و iTreg ، مع وجود تعبير Foxp3 أكثر ثباتًا وإزالة الميثيل على نطاق أوسع.


الشفاء من فقدان الذاكرة الناجم عن الصدمة

قد يستغرق التعافي من تجربة مؤلمة أيامًا أو أسابيع أو حتى شهورًا. يمكن أن يعود فقدان الذاكرة فجأة ، ولكن يجب معالجة السبب الكامن وراء الصدمة من أجل الشفاء الحقيقي. يتعافى الجميع وفقًا لسرعتهم الخاصة ، ولكن إذا مرت عدة أشهر ولم تتحسن الأعراض ، فقد يكون الوقت قد حان لطلب المساعدة المهنية. من الجيد أيضًا طلب المساعدة المتخصصة إذا كنت:

* لديك مشكلة في العمل في المنزل أو العمل.

* يعاني من خوف شديد أو قلق أو اكتئاب.

* تعيش ذكريات مرعبة أو كوابيس أو استرجاع.

* مخدرون عاطفياً ومنفصلون عن الآخرين.

* تتجنب الأشياء التي تذكرك بالصدمة.

* هل يتعاطون الكحول أو المخدرات ليشعروا بتحسن.

إذا كنت تندرج في أي من الفئات المذكورة أعلاه ، فاتصل بأخصائي الصدمات اليوم. يمكن أن يساعدك المعالج المعتمد في معالجة الحدث الصادم والبدء أخيرًا في شفاء الصدمة العاطفية. يمكنك أيضًا طلب المساعدة من مركز مؤهل في علاج الصدمات ، حيث يمكن استخدام خطط فردية مع مجموعة متنوعة من الأساليب لتلبية احتياجاتك العقلية والعاطفية والجسدية والروحية.

تحت رعاية مرفق العلاج ، ستكون قادرًا على العمل مع أخصائي الصدمات لمعالجة مشاعرك وذكرياتك المتعلقة بالصدمة ، وإيقاف استجابة "القتال أو الهروب" ، وتعلم كيفية التحكم في عواطفك وإعادة بناء قدرتك على الثقة أشخاص أخرون. سيتم كل هذا من خلال سلسلة من جلسات العلاج جنبًا إلى جنب مع علاجات الصدمات العاطفية. قد تشمل بعض هذه العلاجات العلاج السلوكي المعرفي والتجربة الجسدية وإزالة حساسية حركة العين وإعادة المعالجة (EMDR). العلاج السلوكي المعرفي يغرس آليات تكيف قيمة يمكن استخدامها في أوقات التوتر. تركز التجربة الجسدية على استجابة الجسم للتوتر ، بالإضافة إلى استجابة الدماغ للمساعدة في التخلص من الحدث الصادم. ويساعد الـ EMDR المرضى على التحكم في الذكريات غير السارة أو غير المرغوب فيها. في بعض الحالات التي يظهر فيها على شخص ما أيضًا علامات الاكتئاب أو اضطراب القلق ، قد يوصى أيضًا باستخدام الأدوية المضادة للاكتئاب.

يمكن للمرضى الذين عانوا من فقدان الذاكرة بسبب الصدمة الجسدية الاستفادة أحيانًا من الجراحة. بعد الجراحة ، هناك حاجة إلى العلاج لمساعدتهم على استعادة الذكريات المفقودة. يجب على المرضى الذين يعانون من فقدان الذاكرة بسبب متلازمة فيرنيك كورساكوف أن يلتمسوا العلاج على الفور في مركز إعادة التأهيل للكحول ، حيث يمكن معالجة مشاكل تعاطي المخدرات بشكل صحيح.

إذا كنت تعاني من اضطراب ما بعد الصدمة واضطراب تعاطي المخدرات بشكل متزامن ، فمن الأهمية بمكان أن تبحث عن علاج من خلال مرفق تشخيص مزدوج حسن السمعة. بدلاً من مجرد علاج أحد الاضطرابات ، تعالج مراكز التشخيص المزدوج كلا الشاغلين بالتساوي. إذا تسببت الصدمة التي تعرضت لها في إدمان المخدرات أو الكحول ، فلا يمكنك فصل الاثنين - فهما متشابكان مع بعضهما البعض ويحتاجان إلى العمل على حلهما في وقت واحد. يمكن أن يؤثر كلا الاضطرابين بشكل خطير وسلبي على عقلك وجسدك وروحك ، لذلك يمكن أن يكون مفيدًا لشفائك أن تشارك في العلاجات التكميلية مثل الوخز بالإبر واليوجا والتاي تشي التي تشجع على تحديد الأهداف الإيجابية والتعبير والتركيز على صحة الشخص كله. إلى جانب العلاج والعلاجات الطبية ، فإن هذا يجعله برنامجًا جيدًا للشفاء.

يعرف أي شخص مر بتجربة صادمة أن الصدمات النفسية والعاطفية والجسدية تؤذي بشدة. ابدأ رحلة التعافي وابحث عن طريقة لوقف الألم عن طريق الاتصال بمنشأة علاجية اليوم.


AP Biology Animal Form and Function Practice Test

أ. يستريح ولم يأكل وجبته الأولى في اليوم.

يستريح (ب) وقد أكمل للتو وجبته الأولى في اليوم.

لم يستهلك أي ماء لمدة 48 ساعة على الأقل.

تناول د. مؤخرًا وجبة خالية من السكر.

A. ينطوي على إنتاج الحرارة من خلال التمثيل الغذائي.

B. مصطلح يعادل الدم البارد.

C. يظهر فقط في الحشرات.

D. هي سمة من سمات معظم الحيوانات.

A. تفرز الكلى الملح في البول عندما ترتفع مستويات الملح الغذائية.

ب. مستوى الجلوكوز في الدم مرتفع بشكل غير طبيعي سواء تم تناول الوجبة أم لا.

ج- يرتفع ضغط الدم استجابة لزيادة حجم الدم.

د- ترتفع درجة حرارة الجسم الأساسية للعدّاء تدريجياً من 37 درجة مئوية إلى 45 درجة مئوية.

الوقت ، قد يموت هو أو هي من سمية المياه. يمكن أن يساعد ADH

منع احتباس الماء من خلال التفاعل مع الخلايا المستهدفة في

A. يعزز Secretin زيادة في درجة الحموضة في الاثني عشر.

ب- يعمل الهرمون بطريقة معاكسة لهرمون آخر.

ج- الهرمون متورط في حلقة التغذية الراجعة الإيجابية.

د- يتسبب المنبه في إفراز خلية الغدد الصماء لهرمون معين ، مما يقلل من المنبهات.

أ- الجهاز العصبي المحيطي

ب- الجهاز العصبي الودي

D. الجهاز العصبي السمبتاوي

A. شروق الشمس يسبب زيادة في درجة حرارة الجسم في حيوان ثابت.

ينتج ارتفاع درجة حرارة الجسم عن ممارسة الرياضة.

ج- ارتفاع درجة حرارة الجسم نتيجة الحمى.

د- انخفاض درجة حرارة الجسم نتيجة الصدمة.

A. تحتاج الخلايا إلى الحماية من غاز النيتروجين في الغلاف الجوي.

لا يمكن لإشارات التغذية المرتدة عبور السائل الخلالي.

لم تتكيف الكائنات الأرضية مع الحياة في البيئات الجافة.

D. هذا يمنع حركة الماء بسبب التناضح.

A. أسرع في المحاور النخاعية أكثر من المحاور غير النخاعية.

B. من خلال العمل المباشر لأسيتيل كولين على الغشاء المحوري.

C. أبطأ في المحاور الكبيرة منها في القطر الصغير.

بتفعيل مضخة بوتاسيوم الصوديوم عند كل نقطة على طول الغشاء المحوري.

زيادة نفاذية مجرى التجميع للماء

C. انخفاض إنتاج البول

د- إطلاق هرمون ADH من الغدة النخامية

ألف الهرمون الملوتن والأوكسيتوسين

الأوكسيتوسين والبرولاكتين والهرمون الملوتن

C. البرولاكتين والكالسيتونين

د- الهرمون المنبه للجريب والهرمون الملوتن

ج: إن انخفاض الكالسيوم في الدم يزيد من كمية الهرمون الذي يفرز الكالسيوم من العظام.

ب. إن مص الرضيع يؤدي إلى زيادة إفراز هرمون إفراز اللبن في الأم.

ج- تؤدي زيادة تركيز الكالسيوم إلى زيادة إفراز الهرمون الذي يخزن الكالسيوم في العظام.

د- يؤدي انخفاض نسبة السكر في الدم إلى زيادة إفراز الهرمون الذي يحول الجليكوجين إلى جلوكوز.

A. يدافع في المقام الأول ضد الفطريات والطفيليات.

ب - ينتج الأجسام المضادة التي تنتشر في سوائل الجسم.

C. وهي مسؤولة عن رفض الأنسجة المزروعة.

د- يحمي الجسم من الخلايا السرطانية.

27. اللبتين هو نتاج الخلايا الدهنية. لذلك ، من المتوقع أن يكون لدى الفأر الذي يعاني من السمنة المفرطة أي مما يلي؟

زيادة التعبير الجيني للديسيبل وانخفاض التعبير عن ob

زيادة التعبير الجيني لـ ob وانخفاض التعبير عن الديسيبل

C. انخفض نسخ كل من ob و db

أ- تثبيط مستقبلات اللبتين

B. الإفراط في التعبير عن جين مستقبلات اللبتين

A. يتم استخدامها للتواصل بين الكائنات الحية المختلفة.

B. يتم حملها عن طريق الدورة الدموية.

جيم هي أحماض أمينية معدلة أو ببتيدات أو جزيئات ستيرويد.

D. وهي تنتج عن طريق الغدد الصماء.

أ- الفترة الحساسة التي يطبع فيها الآباء الكناريون على الأبناء الجدد.

ب. إضافة مقاطع لفظية جديدة إلى مجموعة أغاني الكناري.

تبلور الغناء في أغاني الكبار.

د- تجديد سلوكيات التزاوج وبناء العش.

أ. الإيثار دائمًا متبادل.

لا يحبذ الانتقاء الطبيعي السلوك الإيثاري الذي يتسبب في وفاة المؤثر.

من المرجح أن يفضل الانتقاء الطبيعي السلوك الإيثاري الذي يفيد الأبناء أكثر من السلوك الإيثاري الذي يفيد الأخ.

يفضّل الانتقاء الطبيعي أفعال الإيثار عندما تتجاوز المنفعة الناتجة عن المستفيد ، والتي تكون صحيحة من حيث الارتباط ، التكلفة التي يتحملها المؤثر.

أ. قناة صوديوم مسورة الجهد.

ب- قناة صوديوم مربوطة بوابات.

ج- قناة بوتاسيوم ذات جهد كهربائي.

د- قناة صوديوم رسول ثانية مسورة.

أ. الأكسجين المستخدم في الميتوكوندريا في يوم واحد.

ثاني أكسيد الكربون ينتج في يوم واحد.

د- الماء المستهلك في يوم واحد.

يتم إفراز المكمل - & مستضد ملامسات الخلايا البائية gt - تنشيط الخلية التائية المساعدة gt - وإطلاق السيتوكينات gt

B. الخلايا التائية السامة للخلايا - & مستضد جزيء معقد التوافق النسيجي الكبير من الفئة الثانية GT

عرض معقد - & gt cytokines تم إصداره - & gt cell lysis

ج- التحمل الذاتي للخلايا المناعية - ومستضد ملامسة الخلايا البائية gt - وإطلاق السيتوكينات gt

مستضد ملامس الخلية B - يتم تنشيط الخلية التائية المساعدة gt - ويحدث اختيار gt clonal

يجب أن يشمل A. الحواس الكيميائية ، والاستقبال الميكانيكي ، والرؤية.

ب. تدفق المعلومات في اتجاه واحد فقط: بعيدًا عن مركز التكامل.

C. لديه تدفق للمعلومات في اتجاه واحد فقط: نحو مركز تكامل.

تتضمن د ما لا يقل عن 12 عقدة.

ب- الجهاز العصبي اللاإرادي

ج- الجهاز العصبي الودي

D. الجهاز العصبي السمبتاوي

يمكن لـ A. إنتاج أنماط ظاهرية متنوعة قد تعزز بقاء السكان في بيئة متغيرة.

ب- يضمن أن كلا الوالدين سيوفران الرعاية لكل نسل.

C. ينتج عددًا أكبر من النسل بسرعة أكبر مما هو ممكن مع التكاثر اللاجنسي.

تمكن الذكور والإناث من البقاء معزولين عن بعضهم البعض أثناء استعمار الموائل بسرعة.

A. البرولاكتين هو هرمون غير محدد.

البرولاكتين هو هرمون تطوري محفوظ.

C. البرولاكتين مشتق من مصدرين منفصلين.

البرولاكتين لديه آلية فريدة لإثارة آثاره.

ج: يعتمد النجاح الإنجابي للفرد جزئيًا على كيفية أداء السلوك.

ب. بعض مكونات السلوك موروثة وراثيا.

ج- يختلف السلوك بين الأفراد.

في كل فرد ، يتم تحديد شكل السلوك بالكامل بواسطة الجينات.

A. لن تكون قادرة على تفسير المحفزات.

لن يكون لدى B. جهاز عصبي.

1. تحولات تروبوميوسين وتفتح مواقع ربط الجسور المتقاطعة.
2. يتم تحرير الكالسيوم ويرتبط بمركب التروبونين.
3. الأنابيب المستعرضة تزيل استقطاب الشبكة الساركوبلازمية.
4. يتم شد الخيوط الرفيعة عبر الخيوط السميكة بواسطة رؤوس جزيئات الميوسين باستخدام الطاقة من ATP.
5. يتسبب جهد الفعل في الخلايا العصبية الحركية في قيام المحور العصبي بإفراز الأسيتيل كولين ، الذي يزيل استقطاب غشاء الخلية العضلية.

ج: لقد تطور الكثير من السلوك البشري عن طريق الانتقاء الطبيعي.

يتم تحديد السلوك البشري بشكل صارم عن طريق الوراثة.

ج. تلعب البيئة دورًا أكبر من الجينات في تشكيل السلوك البشري.

لا يستطيع البشر اختيار تغيير سلوكهم الاجتماعي.

منطقة ارتباط في الفص الجبهي تشارك في الوظائف الإدراكية العليا

منطقة عميقة في القشرة ترتبط بتكوين الذكريات العاطفية

ج- جزء مركزي من القشرة يتلقى معلومات عن حاسة الشم

منطقة دماغية بدائية تشترك فيها الزواحف والثدييات

أ- تحفيز الغدد اللعابية.

ب- تسريع معدل ضربات القلب.

تهدئة القصبات الهوائية في الرئتين.

د- تحفيز إفراز الجلوكوز.

يتم التعبير عن السلوكيات الفطرية في معظم الأفراد في مجموعة واسعة من الظروف البيئية.

B. الجينات لها تأثير ضئيل جدا على التعبير عن السلوكيات الفطرية.

جيم- تحدث السلوكيات الفطرية في اللافقاريات وبعض الفقاريات ولكن ليس في الثدييات.

تميل السلوكيات الفطرية إلى الاختلاف الكبير بين أفراد المجتمع.

A. سلوك الكلب هو نتيجة تكييف فعال.

ب. تم تكييف الكلب بشكل كلاسيكي.

ج- الكلب يقوم بسلوك اجتماعي.

د- الكلب يحاول حماية أراضيه.

أ. السماح بالمرور إلى أيون معين فقط.

ب. القدرة على تغيير حجمه حسب الأيونات التي تحتاج إلى النقل.

ج- السماح بمرور الأيونات السالبة وليس الموجبة.

د- السماح بالمرور بواسطة الأيونات الموجبة وليس السالبة.

أ- تحديد مسببات الأمراض البكتيرية المحددة.

التعرف على الفروق بين أنواع السرطان.

ج- تحديد فيروسات معينة.

د- تميز النفس عن اللاذات.

A. تطلق الخلايا العصبية الحركية إمكانات العمل ولكن العضلات الهيكلية ليست قابلة للاستثارة الكهروكيميائية.

B. العصبون الحركي يعتبر خلية قبل المشبكي والعضلة الهيكلية هي خلية ما بعد المشبكي.

إمكانات العمل C. ممكنة على العصبون الحركي ولكن ليس على العضلات الهيكلية.

D. تعتبر الخلايا العصبية الحركية هي خلية ما بعد المشبكي والعضلة الهيكلية هي خلية ما قبل المشبكي.

ب. توليد الحرارة غير يرتجف.

B. التجربة والخطأ التعلم.

A. يصبح العصبون أقل احتمالا لتوليد جهد الفعل.

ب. تصبح احتمالية التوازن لـ K (EK) أكثر إيجابية.

ج- يصبح الجزء الداخلي للخلية أكثر سلبية مقارنة بالخارج.

D. هناك انتشار صافي لـ Na خارج الخلية.

أ- بدء مسارات نقل الإشارة في الخلايا.

B. تسبب تغيرات جزيئية في الخلايا.

C. يؤثر على بروتينات القناة الأيونية.

D. تغيير نفاذية الخلايا.

أ- لا يصف أي من هذه المخططات التعزيز المتبادل.

ب. سترى ما إذا كانت فئران الطين المخفوقة المجعدة قد ولدت بشكل صحيح للعدوانية.

ج.يمكنك إزالة نسل الوحل المجعد المجعد وفئران الطين الصلعاء من آبائهم وتربيتهم في نفس البيئة.

D. You would place newborn curly whiskered mud rats with bald mudrat parents, place newborn bald mud rats with curly whiskered mud rat parents, and let some mud rats of both species be raised by their own species. Then compare the outcomes.

A. These proteins act individually to attack and lyse microbes.

B. These proteins are involved in innate immunity and not acquired immunity.

C. These proteins are one group of antimicrobial proteins acting together in cascade fashion.

D. These proteins are secreted by cytotoxic T cells and other CD8 cells.

A. they are necessary coenzymes.

B. only those animals use the nutrients.

C. only some foods contain them.

D. they cannot be manufactured by the organism.

A. forebrain and hindbrain.

B. central nervous system and peripheral nervous system.

D. sympathetic and parasympathetic.

A. Specialized regions are possible.

B. Extracellular digestion is not needed.

C. Intracellular digestion is easier.

D. Digestive enzymes can be more specific.

A. glial cell in the brain.

B. a neuron that controls eye movements.

D. a glial cell at a ganglion.

A. proteins that consist of two light and two heavy polypeptide chains

B. foreign molecules that trigger the generation of antibodies

C. proteins found in the blood that cause foreign blood cells

D. proteins embedded in B cell membranes

A. be bigger and stronger than the other animals.

C. have excess energy reserves.

D. be genetically related to the other animals.

A. sodium and potassium ions into the mitochondria.

B. sodium ions out of the cell and potassium ions into the cell.

C. sodium and potassium ions out of the cell.

D. sodium and potassium ions into the cell.

A. members of different populations differ in learning ability.

B. members of different populations differ in manual dexterity.

C. the cultural tradition of using stones to crack nuts has arisen in only some populations.

D. the behavioral difference is caused by genetic differences between populations.

C. coordinating limb movement.

A. antigen receptors are not the same as for a flu virus to which she has previously been exposed.

B. no memory cells can be called upon, so adequate response is slow.

C. it takes up to two weeks to stimulate immunologic memory cells.

D. specific B cells and T cells must be selected prior to a protective response.

A. clotting proteins migrating away from the site of infection

B. reduced permeability of blood vessels to conserve plasma

C. increased activity of phagocytes in an inflamed area

D. release of substances to decrease the blood supply to an inflamed area

D. sensory neuron dendrites.

A. Only target cells are exposed to aldosterone.

B. Aldosterone is unable to enter nontarget cells.

C. Nontarget cells convert aldosterone to a hormone to which they do respond.

D. Nontarget cells destroy aldosterone before it can produce its effect.

A. is aimed at attracting mates.

D. is the final song that some species produce.

A. The sound from the earphone irritates the male mosquitoes, causing them to attempt to sting it.

B. The males learn to associate the sound with females.

C. Through classical conditioning, the male mosquitoes have associated the inappropriate stimulus from the earphone with the normal response of copulation.

D. Copulation is a fixed action pattern, and the female flight sound is a sign stimulus that initiates it.

A. is the point of separation from a living from a dead neuron.

B. is the minimum hyperpolarization needed to prevent the occurrence of action potentials.

C. is the minimum depolarization needed to operate the voltage gated sodium and potassium channels.

D. is the peak amount of depolarization seen in an action potential.

A. positive feedback benefits the organism, whereas negative feedback is detrimental.

B. the effector s response in positive feedback is in the same direction as the initiating stimulus rather than opposite to it.

C. the effector s response increases some parameter (such as temperature), whereas in negative feedback it decreases.

D. positive feedback systems have control centers that are lacking in negative feedback systems.

A. the movement of sodium and potassium ions from the presynaptic into the postsynaptic neuron.

B. impulses ricocheting back and forth across the gap.

C. impulses traveling as electrical currents across the gap.

D. the movement of calcium ions from the presynaptic into the postsynaptic neuron.

A. Classical conditioning involves trial and error learning.

B. Imprinting is a learned behavior with an innate component acquired during a sensitive period.

C. Associative learning involves linking one stimulus with another.

D. Operant conditioning involves associating a behavior with a reward or punishment.

A. All of the above are equally productive ways to approach the question.

B. bring animals into the laboratory and determine the conditions under which they become restless and attempt to migrate.

C. perform within population matings with birds from different populations that have different migratory habits. Rear the offspring in the absence of their parents and observe the migratory behavior of offspring.

D. observe genetically distinct populations in the field and see if they have different migratory habits.


2 Models and Methods

2.1 The Model

In this section, we introduce the model for continuous firing-rate neurons, derive a mathematical reduction for sparsely coded memories, and discuss the mean-field approximation corresponding to the limit of infinitely many neurons.

2.1.1 Model Equations

2.1.2 Reduced Model

The system in equation 2.6 is a reduction of the original system in equation 2.3. The number of equations in the reduced system depends on the particular realization of the network (i.e., on ⁠ ). In principle, the system has equations, as is the number of possible populations, but in practice, due to the finite size of the network and its sparse coding controlled by the sparsity ⁠ , there are many fewer populations as for many 's. The total number of equations in the system depends on and but will always be fewer than ⁠ , tending to only for very large ⁠ . Remarkably, in this framework, for and ⁠ , we are able to simulate a network of neurons with 1000 population currents.

2.1.3 Mean-Field Equations

i5IJT6hjuNoqbc87aD9GrihCN8KjfbNo2H2ukJXp1-NOvm1rUQmLcSJ5iNXQCfdbyFevWoLpGhLcTx9cXnOTeUOZCxUrv15WVN0ilARLYbXm3XKQL5WI6hf0L2ZlHFoCDvE8ZSw__&Key-Pair-Id=APKAIE5G5CRDK6RD3PGA" /> are encoding. The dynamics in equation 2.6 becomes

2.2 Nested Memory States

The dynamical system defined in equations 2.5 and 2.6 is a nonlinear system with variables. There is no approach that guarantees finding all the fixed points of such a system. Our approach is to define a specific and meaningful set of solutions that can be fully analyzed in the mean-field limit of equations 2.8 and 2.10. We define a -intersection state to be a state where only neurons encoding all memories in a given set of memories are active, where is a number between 1 and ⁠ . For this is a single memory, while for ⁠ , it is the intersection between two memories and so on. These are nested memory states since a -intersection includes intersections.

2.2.1 Fixed-Point Solution for a Q-Intersection State

The solution for is obtained in a corresponding area of existence, and for this solution, it is possible to address the conditions of stability. As these conditions depend on the transfer function, from now on, we will show results for ⁠ . This function has the property of having a threshold activation and being sublinear. Both properties are important for the purpose of analyzing the existence and stability of the solutions.

2.2.2 Region of Existence of Q-Intersection State

Y8C1KzFM942sC4AkPngQGOh4lclapAZEQ9zqZrN5QXKH2nOTmmPOv58uQf2y1fDLPBbqmoylZjLVrcEzb93tWAZGmlaOodLLfaQ5uCKRSoGg__&Key-Pair-Id=APKAIE5G5CRDK6RD3PGA" /> becomes ⁠ . The active current can then be obtained explicitly by solving equation 2.19 ⁠ . When ⁠ , one can see that a nonzero solution always exists, whereas for ⁠ , the nonzero solution exists in a limited range of since it is always possible to find such that the curve defined by the second equation will be under the line defined by the first equation.

From the analysis, we can see that for ⁠ , the first condition of an ansatz (see equation 2.17) is satisfied for all values of and ⁠ , whereas the second condition about nonactive currents is not always satisfied and defines the region of existence of the fixed-point solution. For instance, equations 2.19 and 2.20 define the condition of the existence of the solution that active currents must be above threshold and inactive ones below threshold. The boundaries of existence do not depend on the number of memories that are stored in the network, only on the number of memories that take part in the intersection.

2.2.3 Region of Stability of Q-Intersection State

2.3 Numerical Methods and Implementation Details

The problem of finding stable states of the system, equations 2.7 to 2.9, reduces to finding fixed points of the equations and calculating their stability as shown above. To find solutions to the system that cannot be computed analytically, we employ numerical algorithms. In the regions of multistability, the convergence of the algorithm depends on the initial conditions. In order to find different solutions, we performed many runs of network dynamics, initializing the algorithm at random points. After the stable fixed solution is found, a continuation method is used to find the solution for the next pair of parameters ⁠ . We used this technique also to validate analytical results.

Unless specified, otherwise all the results shown are for a network of infinitely many neurons (in the meaning highlighted in section 2.1.3). The sparsity is ⁠ , the time constant of the neurons ⁠ , the threshold ⁠ , and the gain function ⁠ . The value of used to generate the results shown in Figures 2, 3, and 4 is ⁠ .


Brain “ripples” experience into memories when you sleep, study shows

Sleep might play a much more central part in memory formation, new research reveals. Sleeping allows two different brain regions involved in the process to communicate and sync.

This paper draws on previous research by the study’s senior author György Buzsáki, M.D., Ph.D. and Biggs Professor of Neuroscience at the New York University. It focuses on the hippocampus, a brain structure suspected to take part in forming permanent memories during sleep. Dr. Buzsáki found that neurons in the hippocampus fire in high-frequency bursts of activity (which he christened “ripples”) during sleep, suggesting the cells were indeed involved in memory formation.

Now, a team led by Buzsáki wants to delve deeper into the backstage of human memory.

Sleeper service

The team invented a novel brain imaging technology, the NeuroGrid, to use in their study. It consists of a collection of tiny electrodes linked together to form a sheet, that is then laid across an area of the brain. Each electrode will then continuously monitor the activity of a set of neurons, allowing the team to take a wider but highly detailed snapshot of activity in the brain.

“This particular device allows us to look at multiple areas of the brain at the same time,” said Jennifer Gelinas, M.D., Ph.D., assistant professor at Columbia University and co-first author of the paper.

Using this electrode grid (which was supplemented with additional tracking neurons implanted in deeper areas of the brain,) the team examined neural activity in several parts of rats’ brains during NREM (non-rapid eye movement) sleep, the longest stage of sleep.

(A) Micrograph of a large-scale NeuroGrid (scale bar 1.5 mm, inset scale bar, 1 mm). (B) Signal sample acquired from multiple cortical areas and hippocampus using the grid and a silicon probe (H). Includes somatosensory (S), midline (M), posterior parietal (PPC), and visual (V) cortices and hippocampal area CA1 (H). Shaded boxes illustrate delta (blue), spindle (yellow), and gamma (green) as well as cortical and hippocampal ripple (purple) oscillations.
Image credits Dion Khodagholy et al., 2017, Science.

The team first confirmed the existence of the ripples Buzsáki identified in the hippocampus during sleep and also found them in certain areas of the association neocortex, a brain region involved in processing complex sensory information. A surprising find was that the ripples seemed mirrored throughout the brain, occurring in the association neocortex and hippocampus at the same time. This suggests that the two regions communicated as the animals slept.

The association neocortex has been tied to memory storage, so the team believes that this dialogue between the two structures helps the brain retain information.

Anatomical map of ripple occurrence relative to the somatosensory and visual cortex in a sample rat. Raw sample traces are shown on the left. Regions where over 0.05 ripples were recorded per second are shown in red.
Image credits Dion Khodagholy et al., 2017, Science.

Finally, to put their theory to the test, the team trained one group of rats to locate rewards in a maze. A control group was set up, whose rats would also try to explore the maze for treats, but without any prior training — i.e. they would explore in a random fashion, without any prior memory of the maze’s layout or treat location. Afterwards, the scientists used their initial method to examine the brain activity of both groups during NREM sleep.

In the control group, these ripples in the hippocampus and cortex remained relatively constant before and after the exploration task. For the trained group, however, they report increased cross-talk between the two brain areas as well as greater synchronization (coupling) of the ripples. A second training session increased communication even more, lending weight to the hypothesis that it is fundamental to the creation and storage of memories.

“Hippocampal-PPC [posterior parietal cortex] ripple coupling increased during postlearning sleep compared to postexploration sleep, a trend that was consistent across all six trained rats,” the authors note.

“Furthermore, multiple consecutive sessions of exploration in the control rats did not induce a change in hippocampal-PPC ripple coupling, and these coupling values were significantly less than those in trained rats.”

In the future, the team hopes brain surgery patients will allow them to use the NeuroGrid to check if the same ripples form in the human brain. Another avenue of research will be to see if altering these signals in animal brains can suppress (or maybe boost) memory formation and storage — which would confirm that the ripples underpin these processes.

“Identifying the specific neural patterns that go along with memory formation provides a way to better understand memory and potentially even address disorders of memory,” Dr. Gelinas concluded.

The paper, titled “Learning-enhanced coupling between ripple oscillations in association cortices and hippocampus” has been published in the journal علم.


الخلاصة / الملخص

Astrocytes are the star-shaped supporting cells present in the brain and spinal cord. They are the most abundant and diverse glial cells present in the CNS.

They are the star-shaped cells having a central body
with radiating protoplasmic processes. They may be protoplasmic or fibrous in
شكل.

Protoplasmic astrocytes have abundant organelles and small branching protoplasmic processes. They are abundantly present in the grey matter.

Fibrous astrocytes have large unbranched protoplasmic processes. They have limited organelles and are abundantly present in the white matter of CNS.

Like other cells of the CNS, they are also derived
from the neuro-epithelium of the neural tube.

أستروسيتيس perform a number of functions that are essential for the normal functioning of neurons. وتشمل هذه:

  • Regulation of ionic concentration
  • Providing nutrients to the neurons
  • Removing the metabolites and waste
    منتجات
  • Contributing in the blood-brain
    حاجز
  • Repair of the CNS
  • Regulation of blood flow
  • Physical support to the developing
    مخ
  • Synapse structure and functioning
  • Formation of glial limiting membrane

The pathologies of astrocytes include astrocytomas,
the most abundant tumors of the brain.

They also include other diseases such as Alzheimer’s disease and Alexander’s disease, etc as well as some developmental disorders of the CNS.


شاهد الفيديو: برنامج رحله في الذاكره I بيولوجيا الخير والشر: ماذا يؤثر على سلوك الإنسان وهل نملك حرية الاختيار (يونيو 2022).


تعليقات:

  1. Derwent

    إنه ليس كذلك.

  2. Zulut

    في رأيي فأنتم مخطئون. دعونا نناقشها. اكتب لي في PM.

  3. Gorboduc

    أعرف موقعًا مع إجابات على موضوع يثير اهتمامك.

  4. Naaman

    فكر رائع



اكتب رسالة