(Medical Xpress) – Новое понимание того, как мозг обрабатывает информацию из внутреннего уха, дает надежду людям, страдающим головокружением.
Если вы когда-либо смотрели с края обрыва и чувствовали головокружение, вы понимаете проблемы, с которыми сталкиваются люди, страдающие такими симптомами вестибулярной дисфункции, как головокружение и головокружение. В Северной Америке их более 70 миллионов. Для людей с вестибулярной потерей, выполняющих основные повседневные жизненные действия, которые мы принимаем как должное (e.грамм. одеваться, есть, вставать и вставать с постели, передвигаться как внутри, так и вне дома) становится трудно, поскольку даже небольшие движения головой сопровождаются головокружением и риском падения.
Некоторое время мы знали, что сенсорная система во внутреннем ухе (вестибулярная система) отвечает за то, чтобы помогать нам сохранять равновесие, давая нам стабильное поле зрения при движении. И хотя исследователи уже разработали базовое понимание того, как мозг формирует наше восприятие себя в движении, до сих пор никто не понимал решающего шага, с помощью которого нейроны в мозге выбирают информацию, необходимую для поддержания баланса.
Способ, которым мозг воспринимает и декодирует информацию, посылаемую нейронами внутреннего уха, сложен. Периферические вестибулярные сенсорные нейроны во внутреннем ухе воспринимают изменяющиеся во времени стимулы ускорения и скорости, вызванные нашим движением во внешнем мире (например, те, которые испытываются во время езды в автомобиле, который движется из неподвижного положения со скоростью 50 км в час). Эти нейроны передают в мозг подробную информацию об этих стимулах (i.е. информация, которая позволяет реконструировать, как эти стимулы меняются с течением времени) в виде нервных импульсов.
Ранее ученые полагали, что мозг декодирует эту информацию линейно, и поэтому фактически пытались восстановить временной ход стимулов скорости и ускорения. Но, объединив электрофизиологический и вычислительный подходы, Кэтлин Каллен и Морис Чакрон, два профессора факультета физиологии Университета Макгилла, впервые смогли показать, что нейроны вестибулярных ядер мозга вместо этого нелинейно декодируют поступающую информацию. поскольку они реагируют преимущественно на неожиданные, внезапные изменения раздражителей.
Известно, что представления о внешнем мире меняются на каждом этапе этого сенсорного пути. Например, в зрительной системе нейроны, расположенные ближе к периферии сенсорной системы (e.грамм. ганглиозные клетки сетчатки), как правило, реагируют на широкий спектр сенсорных стимулов (плотный код), тогда как центральные нейроны (e.грамм. в первичной зрительной коре в задней части головы, как правило, реагируют гораздо более избирательно (разреженный код). Чакрон и Каллен обнаружили, что избирательная передача вестибулярной информации, которую они впервые смогли задокументировать, происходит уже при первом синапсе в мозге. «Мы смогли показать, что мозг разработал эту очень сложную вычислительную стратегию для представления внезапных изменений в движении, чтобы генерировать быстрые точные ответы и поддерживать равновесие», объяснил проф. Каллен. ?? Я продолжаю описывать его как элегантный, потому что это действительно то, что мне кажется.??
Такая избирательность реакции важна для повседневной жизни, поскольку она улучшает восприятие мозгом внезапных изменений позы тела. Так что, если вы сойдете с невидимого тротуара, в течение миллисекунд, ваш мозг как получил важную информацию, так и выполнил сложные вычисления, необходимые, чтобы помочь вам скорректировать свое положение. Ожидается, что это открытие будет применяться к другим сенсорным системам и, в конечном итоге, к разработке более эффективных методов лечения пациентов, которые страдают от головокружения, головокружения и дезориентации во время своей повседневной деятельности. Это также должно привести к лечению, которое поможет облегчить симптомы, сопровождающие двигательную и / или космическую болезнь, возникающую в более сложных условиях.