تحب الخلايا العصبية الوليدة البقاء مع الحشد

7 أيار 2007

تحب الخلايا العصبية الوليدة البقاء مع الحشد

7 أيار 2007

لا جولا ، كاليفورنيا - مثل أي طفل جديد على الكتلة يحاول أن يتلاءم ، تحتاج خلايا الدماغ حديثي الولادة إلى إيجاد مكانها داخل شبكة الخلايا العصبية الحالية. يقفز القادمون الجدد مباشرة إلى المعركة ويفضلون الوصول إلى خلايا الدماغ الناضجة التي ترتبط بالفعل بشكل جيد داخل الدوائر القائمة ، وفقًا لتقرير العلماء في معهد سالك للدراسات البيولوجية في الإصدار عبر الإنترنت من طبيعة علم الأعصاب.

في البداية ، اكتشفوا بحذر شديد الروابط الموجودة مسبقًا بين خلايا الدماغ ، لكن مع نضوج الخلايا العصبية الجديدة بمرور الوقت ، فإنها تتشجع وتخرج العضلات من كبار السن. "إضافة خلايا عصبية جديدة يمكن أن تكون عملية إشكالية للغاية إذا كانت الخلايا الوليدة تقوم بعمل اتصالات في كل مكان" ، يشرح فريد هـ، دكتوراه ، أستاذ في مختبر التعبير الجيني وكرسي Vi and John Adler للبحث في الأمراض التنكسية العصبية المرتبطة بالعمر. ويضيف: "لكن إذا كانوا يستبدلون الاتصالات الموجودة بالفعل فقط ، فستقل احتمالية الخطأ".

تتواصل الخلايا العصبية عبر هياكل متخصصة تسمى المشابك العصبية. عندما تصل إشارة تنتقل على طول فرع عصبي إلى منطقة ما قبل التشابك ، فإنها تطلق إشارة كيميائية. تنتقل جزيئات الإشارة عبر المشبك وتحدث إشارة على الجوار ، وتتلقى الألياف العصبية أو التغصنات. تحتوي الخلية العصبية النموذجية على حوالي 7,000 نقطة تشابك عصبية تبقى من خلالها على اتصال مع ما يقرب من 1,000 خلية أخرى. ولكن لم يتضح بعد كيف تجعل الخلايا العصبية الصغيرة وجودها معروفًا وتتصل بكبار السن المرتبطين جيدًا بالفعل.

يقول ما بعد الدكتوراة: "إذا كنت تأمل في أن الخلايا الجذعية العصبية يمكن أن تحل يومًا ما محل الخلايا العصبية التالفة في الأمراض التنكسية العصبية مثل مرض الزهايمر أو مرض باركنسون ، فعليك التأكد من أن هذه الخلايا تقوم بعمل اتصالات مناسبة وتشكل نقاط تشابك وظيفية وتندمج في بقية الدماغ". زميل نيكولاس توني ، دكتوراه ، الذي ترأس الدراسة الحالية.

لمعرفة كيفية قيام الوافدين الجدد بذلك ، حقن باحثو Salk فيروسًا يحمل الجين الخاص بالبروتين الفلوري الأخضر في الحُصين ، وهي منطقة دماغية تؤوي خلايا جذعية عصبية تؤدي إلى ظهور خلايا عصبية جديدة. تم تمييز الخلايا العصبية المولودة حديثًا المصابة بالفيروس بواسطة صبغة فلورية تمكن الباحثين من متابعة مصيرهم بمرور الوقت أثناء محاولتهم قبولهم في الدوائر الحالية.

بمساعدة ترسانة كاملة من تقنيات التصوير عالية التقنية وخبرة مارك في التصوير المقطعي الإلكتروني. إليسمان ، دكتوراه ، أستاذ في المركز الوطني لأبحاث الفحص المجهري والتصوير في جامعة كاليفورنيا ، سان دييغو ، ثم قام توني بالتكبير بمقياس نانومتر وشاهد كيف تعرّف الصغار والكبار.

ولاحظ أن ما بين ثلاثة وأربعة أسابيع بعد حقن الفيروس ، ترسل الخلايا العصبية الوليدة حديثي الولادة أرجل خيطية شجرية - وهي مجسات صغيرة تستكشف البيئة. يوضح توني: "عندما قمنا بتحليلها في ثلاثة أبعاد ، كان طرف فلوبوديا مرتبطًا بشكل تفضيلي بمشابك متصلة بالفعل بخلايا عصبية أخرى".

ومع ذلك ، مع نضوج الخلايا العصبية الجديدة ، امتلأت الأطراف الصغيرة وبدأت في احتكار الوصلات المشبكية. يقول غيج: "هذا ما نعتقد أنه جوهر الدراسة: قد يعتمد بقاء الخلايا العصبية الجديدة على القدرة على منافسة الخلايا العصبية الموجودة القديمة". أظهرت دراسات سابقة أنه إذا فشلت الخلايا العصبية الصغيرة في تلقي إشارات من خلايا دماغية أخرى فإنها تذبل وتموت. من خلال الاتصال بالمشابك الوظيفية ، تضمن الخلايا العصبية الوليدة أنها لا تصل إلى ضربات ميتة.

حدد مختبر Gage سابقًا وحدة فرعية لمستقبل NMDA ، وهو مركب بروتيني يحول الإشارات المرسلة من الخلايا المجاورة ، على أنها معدات إنقاذ حياة العصبونات حديثي الولادة. يتم تنشيط مستقبل NMDA بواسطة الناقل العصبي الجلوتامات ، وهي مادة كيميائية تطلقها الخلايا العصبية من أجل نقل المعلومات إلى الخلايا المجاورة. عندما يلتقط المستقبل إشارة الغلوتامات فإنه يتم تحفيزه ونقل الإشارة. بالنسبة للخلايا العصبية الشابة ، تعني هذه الإشارة البقاء على قيد الحياة.

في الواقع ، ما يقرب من نصف جميع الخلايا العصبية المولودة حديثًا تمكنت من الاندماج بنجاح في الشبكة الحالية من خلايا الدماغ ، على الأقل في الفئران التي تعيش في أقفاص عادية. إن تزويد الفئران ببيئة محفزة ومثرية - أقفاص كبيرة مليئة بالعجلات الجارية والأنفاق الملونة ورفاق اللعب - يزيد من عدد الخلايا العصبية التي تمكنت من الاتصال بالشبكة الحالية إلى 80 بالمائة ، مما يعزز الملاحظة القائلة بأن استخدام خلايا دماغ المرء هو العامل الأساسي. أفضل طريقة لتحسين وظائف المخ طوال حياته.

يساهم أيضًا في الدراسة حيث قام باحثو ما بعد الدكتوراه E. Matthew Teng ، Ph.D. ، James B. Aimone ، Ph.D. ، Chunmei Zhao ، Ph.D. ، Antonella Consiglio ، Ph.D. ، عالم الموظفين Henriette van Praag ، حاصل على درجة الدكتوراه في معهد سالك وزملاء ما بعد الدكتوراه إريك أ.بوشونج ، ودكتوراه ماريان إي مارتون ، ومارك إتش إليسمان في المركز الوطني لأبحاث الفحص المجهري والتصوير بجامعة كاليفورنيا ، سان دييغو.

معهد سالك للدراسات البيولوجية في لا جولا ، كاليفورنيا هو منظمة مستقلة غير ربحية مكرسة للاكتشافات الأساسية في علوم الحياة ، وتحسين صحة الإنسان ، وتدريب الأجيال القادمة من الباحثين. افتتح جوناس سالك ، دكتوراه في الطب ، الذي قضى لقاح شلل الأطفال على مرض شلل الأطفال المسبب للشلل في عام 1955 ، المعهد في عام 1965 بهدية أرض من مدينة سان دييغو وبدعم مالي من مسيرة الدايمز.