Anksčiau su liga susijusi ląstelių struktūra iš tikrųjų pagerina smegenų veiklą

Anksčiau su liga susijusi ląstelių struktūra iš tikrųjų pagerina smegenų veiklą

Mokslininkai iš McGillo universiteto iš tikrųjų atskleidė, kad smegenų ląstelių struktūra, kuri anksčiau buvo manoma, kad yra patologinė, iš tikrųjų pagerina ląstelių galimybes siųsti informaciją, taip pat bendrauja su kur kas geriau žinančiais tam tikrus darbus.

Tyrimų, išleistų m Gamta Pranešimai, grupė patikrino patinimus, atsirandančius smegenų Purkinje ląstelių aksonuose. Rezultatuose, kurie prieštarauja gerai žinomoms prielaidoms, jie nustatė, kad aksonai su patinimais atliko daug geresnę užduotį vykdydami elektrinius signalus nei neturintys.

„Tai tokie rezultatai, kai jūs tikrai pakrapštote galvą ir galvojate:„ Dar kartą patikrinkime “, - sako vyresnioji autorė Alanna Watt, Biologijos katedros docentė. "Mes iš tikrųjų manėme, kad pradėdami tai tikriausiai apibrėžėme ir įvertinome, kaip tiksliai atsilieka aksonas - ne tai, ką mes matėme".

Eksperimentiniai duomenys sujaukia lūkesčius

Aksonų - ilgų, plonų skaidulų, per kurias nervinės ląstelės perduoda informaciją kitoms ląstelėms - patinimas pastebimas esant normaliam vystymuisi ir sergant ligomis. Padidėjęs aksonų patinimų skaičius pastebimas esant įvairiems neurodegeneraciniams sutrikimams, dėl kurių mokslininkai manė, kad patinimai daro neigiamą poveikį aksono funkcijai. Nors kompiuterinis modeliavimas tam tikra prasme palaiko šį požiūrį, McGillo tyrimų komanda pirmoji išbandė teoriją matuodama faktines nervų ląsteles.

Naudodami techniškai sudėtingą dviejų fotonų mikroskopijos ir elektrofiziologijos derinį, norėdami išmatuoti elektrinį aktyvumą tuo pačiu metu skirtingose ​​ląstelių vietose, mokslininkai įrodė, kad ašinių patinimų buvimas pelės Purkinje ląstelėse neturėjo jokio žalingo poveikio greičiui, kuriuo šios ląstelės generavo signalus ( šaudymo dažnis) arba greitį, kuriuo aksonai perdavė signalus. Pažymėtina, kad eksperimentai taip pat parodė, kad esant didžiausiam šaudymo greičiui, aksonai su patinimais yra mažiau linkę žlugti nei tie, kurie neturi.

Abejojama neurodegeneracinės ligos vaidmeniu

Stebinantis posūkis, McGillo mokslininkai nustatė, kad jie galėjo stimuliuoti aksonų patinimų susidarymą, įvedę vaistą, kuris blokavo elektrinių signalų perdavimą nervų ląstelėse, ypač aksonuose. Matant aksonų patinimus, susidaro per kelias valandas, kai tokiu būdu buvo pažeistas nervinės ląstelės aksonas, meta iššūkį ankstesnėms prielaidoms apie aksonų patinimų vaidmenį neurodegeneraciniuose sutrikimuose. Kaip paaiškina Wattas, atradimas palieka vietos galimybei, kad patinimai yra savaiminio remonto mechanizmas, o ne ligos sukeltas pablogėjimas.

"Informacijos perdavimas naudojant elektrinius signalus yra vienas iš svarbiausių taškų, kurį daro aksonas", - sako ji. „Jei pradeda trūkti šios užduoties, yra logiška, kad yra sistema, kuri bando to išvengti“.

Elgesio analizė patvirtina teigiamą patinimų poveikį

Be savo tyrimų ląstelių lygmeniu, mokslininkai siekė nustatyti aksonų patinimų poveikį bendrai smegenų funkcijai. Komanda naudojo tris testus, skirtus įvertinti motorinį mokymąsi ir koordinaciją, kurie yra vieni iš svarbiausių smegenėlių vaidmenų. Remiantis modeliavimu, siekiant atsižvelgti į natūralų individualių mokymosi gebėjimų skirtumą, rezultatai atskleidė teigiamą koreliaciją tarp aksoninių patinimų gausumo smegenėlių Purkinje ląstelėse ir motorinio mokymosi gebėjimų.

"Mes manome, kad interneto saitas greičiausiai yra netiesioginis", - paaiškina Wattas. "Tai greičiausiai vyksta kitur, tačiau informacija yra patikimai perduodama, todėl mes matome renovaciją."