2 يونيو، 2005
لا جولا ، كاليفورنيا - يتحرك المولود الجديد ويتنفس ويبكي جزئيًا لأن شبكة من الأعصاب تسمى الخلايا العصبية الحركية تنقل الإشارات من دماغ الرضيع والحبل الشوكي إلى العضلات في جميع أنحاء جسمه.
بفضل البحث الجديد الذي أجراه العلماء في معهد Salk للدراسات البيولوجية ، نحن أقرب إلى فهم كيفية توصيل هذه الاتصالات الشبكية المعقدة أثناء التطور الجنيني. اكتشف باحثو Salk أن نفس المواد الكيميائية (تسمى الناقلات العصبية) المسؤولة عن الإشارات العصبية تشارك أيضًا في توصيلات نقاط الاشتباك العصبي ، أو نقاط الاتصال الحاسمة للشبكة بين الأعصاب ، أو بين الأعصاب وخلايا العضلات.
ونشرت الدراسة في عدد مايو من المجلة الخلايا العصبية، أنه مع نمو الخلايا العصبية الحركية من قاعدتها الرئيسية في الحبل الشوكي باتجاه العضلات في جميع أنحاء الجسم ، فإنها تطلق إشارتين كيميائيتين متعارضتين. تعمل هذه الإشارات على الحفاظ على نقاط الاشتباك العصبي التي تربط الخلايا العصبية الحركية بخليتها العضلية الصحيحة. يتم تفكيك المواقع "الاحتياطية" للمشابك العصبية المحتملة التي تفشل في التعاون مع الخلايا العصبية الحركية.
قال: "تقدم دراستنا الدليل الأول في نظام حيواني حي على أن الناقلات العصبية نفسها تقوم بنحت الجهاز العصبي النامي". كو فين لي، أستاذ مشارك في Salk ، الذي يرأس فريق البحث الذي يبلغ عن نتائجه في الخلايا العصبية.
باستخدام الفئران كنموذج لبيولوجيا الإنسان ، أظهر لي وزملاؤه أن كل خلية عضلية طويلة ورفيعة في الجنين النامي تستعد لوصول الخلايا العصبية الحركية من خلال إنشاء مواقع للعديد من نقاط الاشتباك العصبي المحتملة على طولها. ومع ذلك ، بعد ثلاثة أسابيع من الحمل ، اختفت جميع المواقع ، باستثناء تلك التي اتصلت بخلايا عصبية حركية وصلت حديثًا وشكلت مشابكًا تعمل بكامل طاقتها. أراد العلماء أن يعرفوا: كيف "يقضي" الجنين على مواقع المشابك المحتملة غير الضرورية؟ الإجابة على هذا السؤال مهمة لأنها قد تسلط الضوء على كيفية قيام الجهاز العصبي بإجراء اتصالات جديدة في الحالات الطبية مثل إصابة الحبل الشوكي.
اكتشف لي ، مع زملائه في سالك ويتشون لين ، وبيرثا دومينغيز ، وجيفي يانغ ، وبرافولا أريال ، ويوجين براندون ، وفريد غيج ، أن تكوين المشابك العصبية تتحكم فيه الأعصاب نفسها. أثناء نموها باتجاه الخلايا العضلية ، تطلق الخلايا العصبية مرسالًا كيميائيًا قويًا من نهاياتها النامية. يُطلق على هذا الناقل العصبي ، المسمى أستيل كولين ، "تحرير" مواقع المشابك المحتملة على خلية العضلات غير المخصصة للاتصال بالعصب. في الحيوانات الناضجة ، يعتبر الأسيتيل كولين ناقلًا عصبيًا رئيسيًا مسؤولاً عن نقل الإشارات بين الخلايا العصبية والعضلات.
باستخدام مزيج من التقنيات الوراثية والدوائية لمنع المكونات المختلفة للمسارات الكيميائية المعنية ، أظهر باحثو Salk بشق الأنفس أن الأسيتيل كولين يعمل جنبًا إلى جنب مع مادة كيميائية أخرى تنتجها الخلايا العصبية ، تسمى أجرين. عندما تلمس نهاية العصب خلية العضلات ، يتركز أجرين بدرجة كافية للتغلب على تأثير "التحرير" للأستيل كولين. بعيدًا عن نهاية العصب ، فإن مستويات أجرين ليست عالية بما يكفي للتغلب على التأثير الأكثر قوة للأستيل كولين ، ويتم تفكيك مواقع المشابك الزائدة عن الحاجة.
"النتيجة هي آلية مثيرة للاهتمام حيث تعمل قوتان متعارضتان معًا لإنشاء روابط متشابكة حاسمة بين الخلايا العصبية الحركية وخلايا العضلات ،" قال المؤلف المشارك برافولا أريال.
قال لي: "على الرغم من أننا نشكك لمدة 25 عامًا في حدوث شيء كهذا ، إلا أنه حتى الآن لم يتمكن أحد من إثبات ذلك في نظام حي". من المحتمل أن تحدث هذه العملية في جميع أنحاء الجهاز العصبي. إذا كنت تريد إصلاح الأعصاب أو تجديدها ، على سبيل المثال ، إصابة الحبل الشوكي ، فأنت بحاجة إلى معرفة كيفية تكوين نقاط الاشتباك العصبي لإجراء الاتصالات الصحيحة ".
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.
مكتب الاتصالات
هاتف: (858) 453-4100
اضغط@salk.edu
