랍스터는 약 30개의 뉴런으로 만들어진 시계 — 위장하 신경절 — 로 먹이를 씹고 거릅니다. 그 안의 작은 회로인 유문 네트워크는 동물의 전체 수명 동안 한 번도 멈추지 않고 작동하는 신뢰할 수 있는 리듬을 생성합니다. 패턴은 3상입니다: AB/PD라는 페이스메이커 그룹이 버스트하고, 억제 시냅스를 통해 두 추종 세포 LP와 PY를 침묵시키며, 각 추종자가 억제에서 해제되면 차례로 반등하며 발화하여 고정된 시퀀스 PD → LP → PY를 사이클마다 반복합니다. 리드미컬한 입력 없이 리드미컬한 운동 패턴을 생성하는 네트워크를 중앙 패턴 생성기라고 하며, 같은 종류의 회로가 호흡, 걷기, 씹기를 구동합니다.
이 전시물은 그 회로를 등급화된 억제 시냅스로 유문 패턴에 연결된 세 개의 실제 이완 뉴런으로 실행하며, 오실로스코프와 빛나는 신경절에서 리듬이 역학으로부터 나타나는 것을 볼 수 있습니다. 이 작은 회로가 전체 신경과학에서 가장 중요한 시스템 중 하나가 된 이유는 왼쪽의 조절기입니다. 이브 마더와 동료들은 수십 년 동안 회로의 출력이 배선에 의해 고정되지 않는다는 것을 증명하는 데 보냈습니다 — 신경절을 씻는 화학물질인 신경조절제가 바로 같은 뉴런과 시냅스를 완전히 다른 리듬으로 재조정합니다. 조절기를 아래로 돌리면 리듬이 느려지고 무너집니다. 위로 돌리거나 도파민이나 프록톨린 같은 신경조절제를 선택하면 같은 세 세포가 새로운 패턴을 두드립니다. 연결은 결코 바뀌지 않았습니다.
그것은 깊고 약간 불안한 아이디어입니다: 배선 다이어그램이 전부가 아닙니다. 두뇌는 전기 기기만큼이나 화학 기기이며, 같은 네트워크가 무엇이 씻겨가는지에 따라 많은 회로가 될 수 있습니다. 말벌의 반사에서 쥐의 지도에서 파리의 나침반에서 이 랍스터의 시계까지, 박물관의 마지막 방은 네 가지 방식으로 하나의 주장을 합니다 — 계산은 뉴런의 역학 속에 있으며, 역학은 조정될 수 있습니다.
사양
- 회로
- 위장하 신경절의 유문 네트워크 (~30개 뉴런)
- 리듬
- 페이스메이킹 + 탈억제 반등에 의한 3상 PD → LP → PY
- 모델
- 3개 이완 세포, 등급화된 억제, 실제 유문 연결성
- 교훈
- 신경조절제가 하나의 회로를 여러 리듬으로 재조정 (마더)
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