Цивилизация
Американские ученые создали наиболее подробную компьютерную модель нервной клетки. Статья об этом опубликована в журнале Cell Report.
Эта модель позволяет отслеживать жизнедеятельности клетки в разной обстановке или при генетических изменениях. «Представьте, что вы хотите понять, как пять десятков генов влияют на жизнь клетки. Для получения этих сведений вам придется провести десятки экспериментов по отключению каждого участка ДНК. Наша компьютерная модель позволяет изучать последствия неограниченного числа подобных генетических модификаций», — сказал Костас Анастасиу из Медицинского центра Седарс-Синай.
Функции нейронов напоминают работу электронной вычислительной техники, но в отличии от нее нервные клетки не только обрабатывают информацию, но и хранят ее. Нейроны могут суммировать сигнал и менять «вес» каждого источника в этой сумме. Именно поэтому моделировать и прогнозировать их работу так сложно. Американские ученые смогли решить эту проблему в результате длительного изучения работы мозга мышей. В результате для модели специалисты подготовили два набора данных, один из которых содержал информацию о работе генов в большом числе одиночных клеток мозга, а второй был построен на базе наблюдений за выработкой электрических импульсов и замеров физиологических свойств около двух сотен нейронов коры. Анастасиу и его коллеги обработали эти замеры при помощи нейросетей, что позволило им получить целостную картину того, как перемены в работе генов влияют на активность нервных клеток.
В результате исследователи смогли получить исчерпывающую картину работы нейрона, в которой нет места случайностям. Теперь авторы работают над усовершенствованной моделью, которая бы воспроизводила целые процессы внутри мозга с участием множества нейронов. Это поможет выяснить природу многих нейрофизиологических заболеваний и механизмы работы мозга в принципе.
Ранее рыбки с мутировавшими глазами дали нейробиологам понять, как подавить рак.