Sciencistoj evoluigis novajn eksperimentajn kaj komputajn metodojn, kaj publikigis la laboron en PLOS Biology. La teamo kombinis laboratorian protokolon por etikedi aktivajn ĉelojn kun matematika kaj komputila analizo, kio permesis sekvi neŭronojn kaj retajn dinamikaĵojn kun ununura ĉela detaleco. Kunlaborantoj en tri landoj kontribuis: Universitato de Michigan disvolvis la matematikajn kaj komputilajn laborefluojn, dum teamoj en Japanio kaj Svisujo konstruis la eksperimentajn ilojn. La japana grupo gvidata de Hiroki Ueda ĉe RIKEN uzis light sheet-mikroskopion por akiri 3D-bildojn, kaj genetika etikeditmetodo igis aktivajn neŭronojn brili sub la mikroskopo.
La ĉefa trovo estas konsekvenca ŝanĝo en aktiveco tra la cerbo kiam bestoj trapasas sian ĉiutagan ciklon. Kiam musoj vekiĝis, aktiveco ofte komenciĝis en internaj, subkortikalaj tavoloj; dum la tago aŭ nokto, centroj de aktiveco moviĝis direkte al la kortekso ĉe la cerba surfaco. La esploristoj priskribas tion kiel reorganizon de kiuj retoj regas en diferencaj tempoj, kio povas helpi klarigi komportadon kaj lacecon.
La studo ankaŭ esplimas aplikojn. Daniel Forger diras, ke la teamo esperas evoluigi signaturojn por identigi kiam homoj estas precipe lacaj, kaj tio povus helpi taksi pretigon por gravaj taskoj kiel pilotado aŭ kirurgio. Kunaŭtoro Guanhua Sun substrekis, ke la matematiko estas simpla kaj la metodo povus esti adaptita al pli krudaj homaj datumoj de EEG, PET aŭ MRI kaj al aliaj bestaj modeloj uzataj por studi malsanojn kiel Alzheimer-malsano kaj Parkinson-malsano. Konstantinos Kompotis ankaŭ notis, ke konduto ekestas el multaj interagantaj elementoj tra la cerbo, ne el sola geno aŭ strukturo, kaj li jam kunlaboras kun industriaj partneroj por testi kiel terapioj influas cerban aktivecon.
La teamo dediĉis la studon al Steven Brown, seniora kunaŭtoro kiu mortis en aviadkraŝo. La laboro ricevis financadon de pluraj programoj:
- US National Science Foundation
- US Army Research Office
- Human Frontier Science Program
Malfacilaj vortoj
- etikedi — aldoni markon por identigi ĉelon
- dinamikaĵo — ŝanĝoj en agado de sistemo laŭ tempodinamikaĵojn
- detaleco — preciza informo pri malgrandaj strukturoj
- subkortikala — situanta sub la kortekso en la cerbosubkortikalaj
- reorganizo — ŝanĝo en ordo aŭ strukturo de sistemoreorganizon
- signaturo — karakteriza modelo por identigi staton aŭ kondutonsignaturojn
- kruda — ne prilaborita, en sia originala formokrudaj
- pretigo — grado de preparado aŭ kapablo por fari taskonpretigon
Konsilo: ŝovu la musmontrilon, fokusu aŭ tuŝu la reliefigitajn vortojn en la artikolo por vidi rapidajn difinojn dum legado aŭ aŭskultado.
Diskutaj demandoj
- Kiel kapablo sekvi neŭronojn kun ununura ĉela detaleco povus helpi klinikajn diagnozojn aŭ terapiojn?
- Kiujn avantaĝojn kaj limigojn vi vidas kiam la metodo estas adaptita al krudaj homaj datumoj kiel EEG aŭ MRI?
- Kial estas grava, ke la studo kombinis kunlaboron inter teamoj en diversaj landoj?
