ความแข็งและความนุ่มนวลเป็นตัวกำหนดว่าซอนของเซลล์ประสาทใช้เส้นทางตรงหรือคดเคี้ยว
ในสมองที่กำลังเติบโต สล็อตเว็บตรงไม่ผ่านเอเย่นต์ เซลล์ประสาทหลายพันล้านเซลล์ต้องสร้างการเชื่อมต่อที่แม่นยำหลายล้านล้าน ขณะที่พวกมันงูเข้าไปในสมอง เส้นเอ็นของเซลล์ประสาทที่เรียกว่าแอกซอนใช้ความฝืดของสมองเพื่อนำทางพวกเขาในการเดินทางที่ท้าทาย การศึกษาเซลล์ประสาทของกบแนะนำ
ผลที่ได้อธิบายไว้ออนไลน์ในวันที่ 19 กันยายนในNature Neuroscienceแสดงให้เห็นว่าพร้อมกับสัญญาณแนะนำทางเคมีคุณสมบัติทางกายภาพของสมองช่วยสร้างการเชื่อมต่อ ความเข้าใจดังกล่าวอาจเป็นกุญแจสำคัญในการทำความเข้าใจว่าเซลล์ประสาทเชื่อมโยงสมองอย่างไร ผู้เขียนร่วมการศึกษา Kristian Franze กล่าว “ฉันเชื่ออย่างยิ่งว่าการดูเคมีไม่เพียงพอ” Franze นักกลศาสตร์จากมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์กล่าว “เราต้องดูปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมด้วย”
นักประสาทวิทยา Samantha Butler จาก UCLA กล่าวว่าแนวคิดที่ว่าลักษณะทางกายภาพช่วยนำทาง axons กำลังได้รับโมเมนตัม “เป็นการศึกษาที่น่าสนใจจริงๆ” ความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับวิธีที่เซลล์ประสาทค้นหาเป้าหมายสามารถช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เกลี้ยกล่อมให้เซลล์ใหม่เติบโตหลังจากได้รับบาดเจ็บที่ไขสันหลัง หรือออกแบบวัสดุที่ดีขึ้นสำหรับการปลูกถ่ายเซลล์ประสาท
Franze และคณะได้ศึกษาเซลล์ประสาทจากเรตินาของกบ การทดลองกับเซลล์ในจานแนะนำว่าแอกซอนซึ่งเป็นเอ็นส่งสัญญาณที่นำโดยโครงสร้างบุกเบิกขนาดเล็กที่เรียกว่าโคนการเจริญเติบโต เติบโตต่างกันบนวัสดุแข็งและอ่อน แอกซอนเติบโตได้ยาวขึ้นและตรงขึ้นบนพื้นผิวที่แข็ง และดูเหมือนคดเคี้ยวมากขึ้นเมื่อใช้วัสดุที่นุ่มกว่า
ในสมองที่กำลังพัฒนา แอกซอนของเรตินอลจะเติบโตไปสู่เนื้อเยื่อที่อ่อนนุ่ม
เมื่อนักวิจัยทำให้สมองอ่อนตัวลงด้วยสารประกอบ ซอนจะเบี่ยงเบนจากเส้นทางปกติและออกสำรวจเพิ่มเติม และเมื่อนักวิจัยบีบสมองส่วนหนึ่งของสมองด้วยกล้องจุลทรรศน์แรงอะตอม ซอนก็หลีกเลี่ยงบริเวณที่แข็งเกินจริง
โปรตีนที่เรียกว่า piezo1 ดูเหมือนว่าจะช่วยให้ซอนรับรู้ถึงความแข็งได้ Franze และเพื่อนร่วมงานค้นพบ เมื่อระดับ piezo1 ลดลง ซอนจะเติบโตราวกับว่าพวกมันอยู่ในสภาพแวดล้อมที่นุ่มนวลกว่า พวกมันสั้นกว่าและตรงน้อยกว่า เนื้อเยื่ออ่อนและแข็งอาจส่งข้อความไปยังแอกซอนขณะสำรวจสมอง เนื้อเยื่อแข็งอาจส่งสัญญาณให้แอกซอนเคลื่อนตัวผ่านไปอย่างรวดเร็ว ในขณะที่บริเวณที่นิ่มกว่าอาจส่งสัญญาณให้สำรวจช้าลงเมื่อแอกซอนกลับเข้าที่เป้าหมาย
Daniel Suter นักประสาทวิทยาเซลล์จากมหาวิทยาลัย Purdue ใน West Lafayette, Ind กล่าวว่า “เอกสารฉบับนี้เป็นหลักฐานที่ชัดเจนว่าการพัฒนาซอนสามารถตรวจจับและตอบสนองต่อสัญญาณทางกล
ยังไม่ชัดเจนว่าเซลล์ประสาทตอบสนองต่อความฝืดในสายพันธุ์อื่นที่ไม่ใช่กบหรือไม่ หากเป็นเช่นนั้น ผลลัพธ์อาจช่วยให้ผู้คนออกแบบนั่งร้านที่เซลล์ประสาทที่ฝังไว้เติบโตได้ ผลลัพธ์ยังอาจนำไปสู่ความเข้าใจอย่างลึกซึ้งว่าการเดินสายสามารถผิดพลาดได้อย่างไร ซึ่งอาจนำไปสู่ความผิดปกติของพัฒนาการบางอย่างได้ “มีนัยยะมหาศาล” ฟรานซ์กล่าว
แผนที่ที่สองระบุมุมแนวตั้ง เซลล์ประสาทสองสามเซลล์จะยิงหาเสียงที่อยู่ต่ำ และยิงมากขึ้นสำหรับเสียงที่มาจากที่สูง ในการถอดรหัสสัญญาณเหล่านั้น Razak ตั้งสมมติฐานว่าอาจมี “ตัวเปรียบเทียบ” ที่ยังไม่ได้กำหนดซึ่งรวมข้อมูลจากทั้งสองแผนที่ หากเครื่องเปรียบเทียบได้รับสัญญาณตรงเป็นส่วนใหญ่ ก็จะรู้ว่าเสียงมาจากความตายที่ด้านหน้าจมูกของค้างคาว หากได้รับสัญญาณซีกขวาเป็นส่วนใหญ่จากซีกซ้ายของสมอง ก็สามารถสรุปได้ว่าเสียงนั้นมาจากที่ใดที่หนึ่งทางด้านขวาของศีรษะ ที่ช่วงของมุมแนวนอนหรือแนวตั้งจนถึงหู ถ้ามันได้ยินอินพุตนั้นมากจากสมองซีกขวา แสดงว่าเสียงนั้นอยู่ทางซ้าย
ทฤษฎีนี้เป็นแนวคิดแรกที่เสนอว่าคอร์เทกซ์การได้ยินของสัตว์ชนิดใดเข้าใจตำแหน่งของวัตถุทั้งในมุมแนวนอนและแนวตั้งได้อย่างไร Razak กล่าว ตอนนี้เขากำลังออกแบบการทดลองเพื่อทดสอบแนวคิดนี้และค้นหาตัวเปรียบเทียบ
เมื่อนำมารวมกัน การศึกษาเหล่านี้กำลังเริ่มวาดภาพของสิ่งที่เกิดขึ้นในสมองเมื่อค้างคาวรับรู้และเคลื่อนที่ผ่านสภาพแวดล้อมของมัน แต่ก็ยังมีความไม่แน่นอนอยู่มากเกี่ยวกับสมองของค้างคาว และความสอดคล้องของสมองกับสิ่งที่สมองมนุษย์ทำนั้นดีเพียงใด “คำถามเหล่านี้ยังคงเป็นคำถามใหญ่: เราจะสร้างเสียงได้อย่างไร และสมองของเราควบคุมสิ่งที่เราสร้างได้อย่างไร เราจะพัฒนาความรู้สึกของการโลคัลไลเซชันได้อย่างไร” Razak กล่าว “ค้างคาวยังคงให้ข้อมูลเชิงลึกที่น่าสนใจต่อไป” สล็อตเว็บตรงไม่ผ่านเอเย่นต์
