2003 년 12 월 18 일
La Jolla, CA – 자발적인 파동에서 발사되는 신경 세포는 짧지만 중요한 발달 단계에서 뇌의 첫 번째 선명한 시각적 이미지를 생성한다고 Salk Institute 연구원이 발견했습니다. 이 연구는 신경 세포 손상을 더 잘 치료하는 방법과 심지어 파킨슨병과 같은 노년기에 발생하는 질병의 치료로 이어질 수 있습니다.
하버드 교수 칼라 샤츠(Carla Shatz)와 다른 사람들의 이전 연구는 시력이 발달하기 전에 미성숙한 망막이 자발적으로 조정된 신경 세포 활동의 캐스케이드를 생성한다는 것을 보여주었습니다. 이 자발적인 활동은 양안 시력을 담당하는 뇌 내의 두 눈에서 연결 패턴을 개발하는 것과 관련이 있습니다. 가장 최근의 연구에서 Salk와 UCSD 연구원들은 이 초기 자발적 활동이 나중에 삶의 날카로운 시력을 보장하기 위해 뇌에서 정확한 연결을 생성하는 데에도 중요하다는 것을 처음으로 보여줍니다. 이러한 정확한 연결이 없으면 뇌는 세상에 대한 날카로운 시각을 처리할 수 없습니다. 이 연구는 Neuron의 18월 XNUMX일 문제에 나타납니다.
발달 과정에서 뇌 배선 자체가 정확히 어떻게 작동하는지 알면 이 정확한 회로가 풀리는 질병을 치료하기 위한 단서를 얻을 수 있습니다. 파킨슨병과 같이 신경세포가 퇴화되는 신경외상 및 질환은 이번 연구에서 발생하는 신약의 타깃이 될 수 있다.
데니스 오리어리, 분자 신경생물학 교수인 Todd McLaughlin, Salk의 박사 후 연구원, Marla Feller, University of California, San Diego의 조교수이자 UCSD 박사 과정 학생인 Christine Torborg는 출생 후 중요한 한 주 동안 아기 쥐가 보세요, 그들은 망막에서 전달되는 외부 세계에 대한 뇌의 상세한 청사진인 망막표피 지도를 만들기 위해 망막 신경 세포 활동을 정확하게 조정해야 합니다. 이러한 신경 세포 입력 파동이 없으면 신경 세포는 "뇌의 시각 중심에 매우 확산된 연결을 가지며 정확한 지도와 적절한 시야를 생성하는 데 필요한 정확한 배열이 부족합니다"라고 O'Leary는 말했습니다.
"이 연구는 신경 세포의 자연스러운 조정 활동이 어떻게 뇌의 시각 처리 센터에서 상세한 지도를 생성하는지에 대한 질문에 답했습니다."라고 그는 말했습니다. “우리는 뇌가 거친 연결 집합을 상세한 지도로 재구성하기 위해 어떻게 작동하는지 알아냈습니다. 이 작업은 또한 뇌에서 다른 비시각적 신경 세포 연결이 어떻게 만들어지는지 알려줄 수 있으며 파킨슨병과 같은 외상이나 퇴행성 질환의 경우 효과적인 신경 세포 연결을 복원하는 더 나은 방법을 설계하는 데 도움이 될 수 있습니다.”
뇌의 눈과 시각 영역의 신경 세포 활동은 젊은 뇌가 빛에 노출되기 전에는 무작위적이고 빠릅니다. 신경 세포는 이 단계에서 뇌의 목표를 "넘어가는" 경향이 있어 신경 연결의 무질서한 정글을 만듭니다. 두뇌가 발달함에 따라 이러한 신경 연결을 시각적 정보의 효율적인 프로세서로 구성합니다.
O'Leary와 그의 동료들은 눈에서 파동과 같은 활동을 조정하는 주요 신경 전달 물질 수용체가 결여되도록 유전자 조작된 쥐를 사용하여 불필요한 신경 세포 연결을 제거하기 위해 발사 활동을 조정하는 신경 세포를 식별할 수 있었습니다. 정상적인 생쥐에서 이러한 조정 활동이 완료되면 뇌와 눈이 정확하게 연결되고 나중에 실제 시각이 시작되면 환경에 대한 상세한 이미지가 남게 됩니다.
O'Leary는 “이 연구는 이러한 정확한 지도가 어떻게 형성되는지 평가하는 데 도움이 되었습니다. "이러한 발견에는 많은 의미가 있지만 가장 중요한 것은 이 과정의 중단이 인간의 시각 장애로 이어질 수 있는지 확인할 수 있다는 것입니다."
이 연구는 National Eye Institute, Klingenstein, McKnight 및 Whitehall 재단, March of Dimes 및 National Science Foundation의 보조금으로 지원되었습니다.
캘리포니아주 라호야에 위치한 Salk Institute for Biological Studies는 생명 과학의 근본적인 발견, 인간의 건강과 상태 개선, 미래 세대의 연구원 교육에 전념하는 독립적인 비영리 조직입니다. Jonas Salk, MD는 1960년 샌디에이고 시의 토지 기부와 March of Dimes Birth Defects Foundation의 재정 지원으로 연구소를 설립했습니다.
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