Janelia tədqiqatçıları neyromodulyatorların – beyin fəaliyyətini tənzimləyən və yeni vəziyyətlərə uyğunlaşmağımızı təmin edən kimyəvi maddələrin sərbəst buraxılmasını dəqiq tənzimləmək üçün neyronların heyvanın hərəkətinə və ətraf mühitə uyğun olaraq diqqətlə kalibrlənmiş hesablamaları necə yerinə yetirdiyini deşifrə edir.

Yeni tapıntılar elm adamlarına beynin çevik davranışa necə imkan verdiyini daha yaxşı anlamağa kömək edə bilər və depressiya kimi əhval pozğunluqlarını başa düşməyə kömək edə bilər.

Neyronlar arasında sürətli əlaqəni təmin edən neyrotransmitterlərdən fərqli olaraq , neyromodulyatorlar neyron qruplarını daha yavaş vaxtlarda tənzimləyir. Bu kimyəvi maddələr beynimizin mesajlara necə reaksiya verdiyini tənzimləyir və davranışımızı, əhvalımızı və düşüncəmizi formalaşdırmağa kömək edir.

Sürfə zebra balığında , neyromodulyator serotonin balığın ətraf mühitdə və ya öz bədənindəki dəyişikliklər onun səyinin effektivliyini dəyişdirdiyi üçün nə qədər sərt üzdüyünə nəzarət edir. Janeliadakı Ahrens Laboratoriyasının əvvəlki araşdırmaları , dorsal raphe nüvəsi adlanan beyin bölgəsindəki serotonerjik neyronların, balığın üzgüçülüyünün effektivliyini qiymətləndirmək üçün vizual ipuçlarından istifadə edərək, balığın üzgüçülük gücünü tənzimləmək üçün serotonin ifraz edərək, gələcəkdə nə qədər səy göstərməsi lazım olduğunu müəyyən etdi.

Neuron -da ortaya çıxan yeni araşdırmada Ahrens Laboratoriyasının rəhbərlik etdiyi bir qrup, bu neyronların nə vaxt və nə qədər serotonin ifraz edəcəyini necə başa düşdüyünü anlamağa çalışdı. Bir çox tədqiqat neyromodulyatorların neyron dövrələrə necə təsir etdiyinə diqqət yetirsə də, neyromodulyator sistemin özünün məlumatı necə emal etdiyi barədə daha az şey məlumdur.Oyna

00:0000:08SəssizParametrlərPIPTam ekrana daxil olun

OynaEmal boru kəməri üçün dəstək filmi. Yuxarı sol: hərəkət korreksiyasından sonra işlənməmiş film. Üst mərkəz: denoising sonra film. Yuxarı sağ: hüceyrə seqmentindən yenidən qurulmuş film. Orta sol: hüceyrə seqmentindən sonra yenidən qurulan filmin orta vaxt. Orta mərkəz: hüceyrə seqmentləri. Orta sol: Nümunəvi fəaliyyət potensialı ətrafında narıncı hüceyrə seqmentinin ΔF/F, yuxarı iz: hərəkət korreksiyasından sonra xam filmdən istifadə edərək ΔF/F, alt iz: yenidən qurulmuş hüceyrə seqmentindən istifadə edərək ΔF/F. Aşağıda: on saniyə ərzində narıncı hüceyrə seqmentinin ΔF/F. Kredit: Neuron (2025). DOI: 10.1016/j.neuron.2025.05.017

Balıqlar virtual reallıq qurğusunda üzdükcə, tədqiqatçılar Janelia-da hazırlanmış gərginlik sensorları və neyrotransmitter görüntüləmə alətlərindən istifadə edərək raphedəki fəaliyyəti izlədilər.

Zebra balığı stakkato formasında üzür – üzgüçülük və sahilə çıxma – və onlar tapdılar ki, raphedəki serotonerjik neyronlar yalnız üzgüçülük müddətindən dərhal sonra qəbul edilən hərəkətləri haqqında məlumatları birləşdirirlər. Ahrens və komandası müəyyən etdilər ki, “qapı” vizual məlumatın rafeyə daxil olmasına imkan verir: Balıq üzməmişsə bağlanır və üzdükdən dərhal sonra açılır.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=8188791252&adk=1645945215&adf=308666314&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1749719749&rafmt=1&armr=3&format=750×280&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-06-fish-virtual-reality-environment-insights.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTM3LjAuNzE1MS4xMDMiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEzNy4wLjcxNTEuMTAzIl0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjEzNy4wLjcxNTEuMTAzIl0sWyJOb3QvQSlCcmFuZCIsIjI0LjAuMC4wIl1dLDBd&dt=1749719745802&bpp=1&bdt=68&idt=79&shv=r20250610&mjsv=m202506090101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1749719571%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1749719571%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3Dcdf7f2f01784f52d%3AT%3D1735196613%3ART%3D1749719571%3AS%3DAA-Afjb8kbeupLLyQ0QHQmZxpM4v&prev_fmts=0x0%2C336x280&nras=1&correlator=1678919579872&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=3&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=2860&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=31092919%2C95353386%2C95362655%2C95363434%2C42533294%2C95344787%2C95362796%2C95359266%2C95362803%2C95363069&oid=2&pvsid=2161545173044639&tmod=1158146187&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=0&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=3368

Bu proses rafedəki hüceyrələrə balığın üzgüçülük səyləri ilə bağlı vizual məlumatlardan istifadə edərək balığın hərəkətlərini tənzimləmək üçün lazımsız vizual siqnalları süzgəcdən keçirməyə imkan verir. Ümumiyyətlə, bu növ kredit tapşırığı – hərəkətləri nəticələrlə düzgün əlaqələndirmək üçün – sistemin təcrübədən necə öyrənməsinin əsasını təşkil edir və nevrologiya və maşın öyrənməsi sahəsində aktiv tədqiqat sahəsidir.

Sonra komanda bu qapının necə işlədiyini araşdırdı. Təəccüblüdür ki, üzgüçülük əvvəlcə raphedəki serotonergik neyronların fəaliyyətini boğur. Lakin, balıq üzməyi dayandırdıqdan və sahil dövrünə girdikdən sonra basqı aradan qaldırılır.

Bu , neyronların aktivliyini artıraraq rebound effektinə səbəb olur – məsələn, masanın üstündəki balonu aşağı itələmək və sonra onu buraxmaq, onun yuxarıya doğru çıxmasına səbəb olur. Bu rebound fazası zamanı qapı açılır və vizual məlumat rafeyə çata bilər. Bu vizual siqnallar neyronların həyəcanını artırır və hüceyrələrin görmə sürətinə uyğun olaraq atəş açmasına səbəb olur və balıqların üzmə gücünü tənzimləyən serotonin ifraz edir.

Tədqiqatçıların fikrincə, yeni tapıntılar insan beynində də rast gəlinən beyin bölgəsi olan raphedə neyromodulyasiyanın necə işlədiyinə dair fikir verir və potensial olaraq beyindəki digər neyromodulyator sistemlərdə iştirak edən proseslərə işıq salır.

Daha çox məlumat: Takashi Kawashima və digərləri, Gərginlik görüntüləmə serotonin vasitəçiliyi ilə motor gücünün öyrənilməsinin altında yatan dövrə hesablamalarını ortaya qoyur, Neuron (2025). DOI: 10.1016/j.neuron.2025.05.017

Howard Hughes Tibb İnstitutu tərəfindən təmin edilmişdir