Naslovnica SCI-TECH Nalazi bacaju novo svjetlo na pamćenje i epilepsiju — ScienceDaily

Nalazi bacaju novo svjetlo na pamćenje i epilepsiju — ScienceDaily

54
0

Naučnici sa Univerziteta u Kaliforniji, Irvine, otkrili su da povreda jednog dijela mozga mijenja veze između nervnih ćelija u cijelom mozgu. Novo istraživanje objavljeno je ove sedmice u Nature Communications.

Svake godine u Sjedinjenim Državama skoro dva miliona Amerikanaca pretrpi traumatsku ozljedu mozga (TBI). Preživjeli mogu živjeti s doživotnim fizičkim, kognitivnim i emocionalnim invaliditetom. Trenutno ne postoje tretmani.

Jedan od najvećih izazova za neuroznanstvenike bio je da u potpunosti razumiju kako TBI mijenja unakrsni razgovor između različitih ćelija i regija mozga.

U novoj studiji, istraživači su poboljšali proces nazvan iDISCO, koji koristi rastvarače da biološke uzorke učinio transparentnim. Proces ostavlja za sobom potpuno netaknut mozak koji se može osvijetliti laserima i snimiti u 3D specijaliziranim mikroskopima.

Uz poboljšane procese čišćenja mozga, UCI tim je mapirao neuronske veze kroz cijeli mozak. Istraživači su se fokusirali na veze sa inhibitornim neuronima, jer su ti neuroni izuzetno osjetljivi na umiranje nakon ozljede mozga. Tim je prvo pogledao hipokampus, regiju mozga odgovornu za učenje i pamćenje. Zatim su istraživali prefrontalni korteks, regiju mozga koja radi zajedno sa hipokampusom. U oba slučaja, snimci su pokazali da inhibitorni neuroni dobijaju mnogo više veza sa susjednim nervnim ćelijama nakon TBI, ali se odvajaju od ostatka mozga.

“Već dugo znamo da se komunikacija između različitih moždanih ćelija može dramatično promijeniti nakon ozljede”, rekao je dr Robert Hunt, vanredni profesor anatomije i neurobiologije i direktor Centra za istraživanje epilepsije na UCI School of Medicine čiji laboratorija je sprovela studiju, “Ali, do sada nismo bili u mogućnosti da vidimo šta se dešava u celom mozgu.”

Kako bi bolje pogledali oštećene moždane veze, Hunt i njegov tim osmislili su tehniku ​​za obrnuti postupak čišćenja i ispitivanje mozga tradicionalnim anatomskim pristupima.

Nalazi su iznenađujuće pokazali da su duge projekcije udaljenih nervnih ćelija i dalje prisutne u oštećenom mozgu, ali više nisu stvarale veze sa inhibitornim neuronima.

“Izgleda da se cijeli mozak pažljivo prepravlja kako bi se prilagodio oštećenju, bez obzira na to da li je došlo do direktne povrede u regiji ili ne”, objasnila je Alexa Tierno, diplomirani student i koautor studije. “Ali različiti dijelovi mozga vjerovatno ne rade zajedno tako dobro kao prije ozljede.”

Istraživači su zatim željeli utvrditi da li je moguće da se inhibitorni neuroni ponovo povežu sa udaljenim regijama mozga. Da bi saznali, Hunt i njegov tim su transplantirali nove interneurone u oštećeni hipokampus i mapirali njihove veze, na osnovu ranijeg istraživanja tima koje pokazuje da transplantacija interneurona može poboljšati pamćenje i zaustaviti napade kod miševa s TBI.

Novi neuroni su dobili odgovarajuće veze iz cijelog mozga. Iako to može značiti da bi moglo biti moguće navesti ozlijeđeni mozak da sam popravi ove izgubljene veze, Hunt je rekao da je učenje kako se transplantirani interneuroni integriraju u oštećena moždana kola ključno za svaki budući pokušaj korištenja ovih stanica za popravak mozga.

“Naša studija je vrlo važan dodatak našem razumijevanju kako se inhibitorni progenitori jednog dana mogu koristiti u terapiji za liječenje TBI, epilepsije ili drugih poremećaja mozga”, rekao je Hunt. “Neki ljudi su predložili da transplantacija interneurona može podmladiti mozak oslobađanjem nepoznatih supstanci kako bi se pojačao urođeni regenerativni kapacitet, ali otkrivamo da se novi neuroni zaista čvrsto povezuju u mozak.”

Hant se nada da će na kraju razviti ćelijsku terapiju za osobe sa TBI i epilepsijom. UCI tim sada ponavlja eksperimente koristeći inhibitorne neurone proizvedene iz ljudskih matičnih ćelija.

“Ovaj rad nas vodi korak bliže budućoj ćelijskoj terapiji za ljude,” rekao je Hunt, “Razumijevanje vrsta plastičnosti koje postoje nakon ozljede pomoći će nam da obnovimo ozlijeđeni mozak s vrlo visokim stepenom preciznosti. Međutim, veoma je važno da idemo korak mudro ka ovom cilju, a za to je potrebno vrijeme.”

dr Jan C. Frankowski; Shreya Pavani; Quincy Cao i David C. Lyon, PhD su također doprinijeli ovoj studiji. Sredstva su obezbijedili Nacionalni instituti za zdravlje.


Izvor: www.sciencedaily.com


Pratite nas na Facebook-u | Twitter-u | YouTube-u

WPAP (8847)