Varem haigusega seotud rakustruktuur parandab tegelikult aju tööd

Varem haigusega seotud rakustruktuur parandab tegelikult aju tööd

McGilli ülikooli teadlased on tegelikult paljastanud, et ajurakkude struktuur, mida varem peeti patoloogiliseks, parandab tegelikult rakkude võimet teavet saata ning seob end teatud töökohtade tundmaõppimisega.

Aastal avaldatud uuringus Nature Communications, kontrollis rühm turseid, mis juhtuvad aju Purkinje rakkude aksonites. Tulemustes, mis vastanduvad tuntud oletustele, leidsid nad, et tursetega aksonid tegid elektrisignaalide edastamisel palju paremini ülesandeid kui ilma.

"Need on sellised tulemused, kus te tõesti kratsite oma pead ja mõtlete:" Kontrollime seda veel kord, "ütleb vanemautor Alanna Watt, bioloogia osakonna dotsent. "Eeldasime seda alustades, et tõenäoliselt määratleme ja hindame täpselt, kuidas akson jääb alla - mida me ei näinud."

Eksperimentaalsed andmed segavad ootusi

Aksoonide - pikkade, õhukeste kiudude, mille kaudu närvirakud edastavad teavet teistele rakkudele, turset täheldatakse normaalse arengu ja haiguse korral. Aksonaalsete tursete suurenenud arv on täheldatav mitmesuguste neurodegeneratiivsete häirete korral, mis on viinud teadlased arvama, et tursetel on aksoni funktsioonile negatiivne mõju. Kui arvutimodelleerimine toetab seda seisukohta, siis McGilli uurimisrühm katsetas teooriat esimesena tegelike närvirakkude mõõtmistega.

Kasutades kahe footoni mikroskoopia ja elektrofüsioloogia tehniliselt keerulist kombinatsiooni elektrilise aktiivsuse mõõtmiseks rakkude erinevates kohtades samaaegselt, näitasid teadlased, et aksonaalse turse esinemine hiire Purkinje rakkudes ei avaldanud kahjulikku mõju kiirusele, millega need rakud signaale produtseerisid ( kiirus) või kiirusel, millega aksonid signaale edastasid. Märkimisväärne on see, et katsed näitasid ka seda, et maksimaalse tulekahju korral ebaõnnestusid tursetega aksonid vähem kui ilma.

Roll neurodegeneratiivses haiguses seatakse kahtluse alla

Üllataval moel leidsid McGilli teadlased, et nad suutsid stimuleerida aksonaalsete tursete teket, viies sisse ravimit, mis blokeeris elektrisignaalide ülekande närvirakkudes, eriti aksonites. Aksonaalsete tursete tekkimine mõne tunni jooksul, kui närviraku akson oli sel viisil kahjustatud, vaidlustab varasemad oletused aksonaalsete tursete rollist neurodegeneratiivsete häirete korral. Nagu Watt selgitab, jätab avastus ruumi võimalusele, et tursed esindavad pigem haiguste põhjustatud halvenemist kui eneseparandamise mehhanismi.

"Elektrooniliste signaalide abil teabe edastamine on üks kõige olulisemaid punkte, mida akson teeb," ütleb ta. "Kui selle ülesande täitmine hakkab puudu jääma, on mõistlik, et on olemas süsteem, mis üritab seda vältida."

Käitumisanalüüs kinnitab tursete positiivset mõju

Lisaks rakutasandil tehtud uuringutele püüdsid teadlased välja selgitada aksonaalsete tursete mõju aju üldisele funktsioonile. Meeskond kasutas kolme testi, mille eesmärk oli hinnata motoorset õppimist ja koordinatsiooni, mis on väikeaju kõige olulisemate rollide hulgas. Individuaalsete õppimisvõimete loomuliku varieeruvuse modelleerimise toetamiseks näitasid tulemused positiivset korrelatsiooni väikeaju Purkinje rakkudes esinevate aksonaalsete tursete ja motoorse õppimise võimete vahel.

"Usume, et veebilink on tõenäoliselt kaudne," selgitab Watt. "Teadmine toimub tõenäoliselt mujal, kuid teavet edastatakse usaldusväärselt ja seetõttu näeme renoveerimist."