A betegséggel korábban társult sejtszerkezet valóban javítja az agy működését

A betegséggel korábban társult sejtszerkezet valóban javítja az agy működését

A McGill Egyetem kutatói tulajdonképpen elárulták, hogy egy korábban patológiásnak hitt agysejt-szerkezet valójában javítja a sejtek információküldési képességét, valamint társul az adott munkakörök sokkal jobb ismeretével.

Ben megjelent kutatásban Nature Communications, a csoport ellenőrizte az agy Purkinje sejtjeinek axonjaiban fellépő duzzanatokat. A jól ismert feltételezésekkel ellentétes eredmények szerint megállapították, hogy a duzzanattal rendelkező axonok sokkal jobb feladatot láttak el az elektromos jelek végrehajtásában, mint azok, akik nem voltak.

"Ezek olyan eredmények, amikor valóban kapkodja a fejét, és azt gondolja:" Ellenőrizzük még egyszer "- mondja vezető szerző Alanna Watt, a Biológiai Tanszék docense. "Valójában azt feltételeztük, hogy ennek megkezdésekor nagy valószínűséggel meghatároznánk és felmérnénk, hogy pontosan hogyan csökken az axon - ezt nem láttuk."

A kísérleti adatok megzavarják az elvárásokat

Az axonokban fellépő duzzanatok - a hosszú, karcsú rostok, amelyeken keresztül az idegsejtek információt továbbítanak más sejtekhez - normális fejlődésben és betegségben figyelhetők meg. Az axonális duzzanatok számának növekedése figyelhető meg a különböző neurodegeneratív rendellenességekben, ami arra késztette a tudósokat, hogy azt gondolják, hogy a duzzanatok negatív hatással vannak az axon működésére. Míg a számítógépes modellezés némi támogatást nyújt ehhez a nézethez, a McGill kutatócsoport elsőként tesztelte az elméletet tényleges idegsejtek mérésével.

A két foton mikroszkópia és az elektrofiziológia technikailag kihívást jelentő kombinációjának felhasználásával az elektromos aktivitás egyidejű mérésére a sejtek különböző helyein a kutatók kimutatták, hogy az axonális duzzanatok jelenléte az egér Purkinje sejtjeiben nem volt káros hatással arra, hogy ezek a sejtek milyen szignálokat produkáltak ( a lövés sebessége) vagy az a sebesség, amellyel az axonok továbbították a jeleket. Figyelemre méltó, hogy a kísérletek azt is kimutatták, hogy csúcségetési sebességnél a duzzanattal rendelkező axonok kevésbé valószínű, hogy kudarcot vallanak, mint azok, akik nem.

A neurodegeneratív betegségben betöltött szerep megkérdőjeleződött

Meglepő fordulatban a McGill kutatói azt találták, hogy képesek voltak stimulálni az axonális duzzanatok kialakulását olyan gyógyszer bevezetésével, amely blokkolta az elektromos jelek továbbítását az idegsejtekben, különösen az axonokban. Az axonális duzzanatok látása órákon belül kialakul, amikor egy idegsejt axonja ily módon kompromittálódott, megkérdőjelezi az axonális duzzanatok neurodegeneratív rendellenességekben betöltött szerepével kapcsolatos korábbi feltételezéseket. Mint Watt elmagyarázza, a felfedezés teret enged annak a lehetőségnek, hogy a duzzanatok a betegségek által okozott romlás helyett önjavító mechanizmust képviseljenek.

"Az információk elektronikus jelekkel történő továbbítása az egyik legfontosabb pont, amelyet az axon végez" - mondja. "Ha ez a feladat elmarad, akkor van értelme, hogy van egy rendszer, amely megpróbálja ezt elkerülni."

A viselkedéselemzés megerősíti a duzzanatok pozitív hatását

Sejtszinten végzett vizsgálataik mellett a kutatók arra törekedtek, hogy meghatározzák az axonális duzzanatok hatását az agy teljes működésére. A csapat három tesztet használt a motoros tanulás és a koordináció értékelésére, amelyek a kisagy legfontosabb szerepei közé tartoznak. Az eredmények az egyéni tanulási képességek közötti természetes variáció figyelembevételével történő modellezéssel alátámasztva pozitív összefüggést tártak fel a kisagyi Purkinje sejtekben lévő axonális duzzanatok bősége és a motoros tanulási képességek között.

"Úgy gondoljuk, hogy a webes link valószínűleg közvetett" - magyarázza Watt. "A tudás nagy valószínűséggel máshol történik, azonban az információkat rendkívül megbízhatóan továbbítják, és ennek eredményeként felújítást látunk."