Kā jūsu smadzeņu ķēdes kļūst nepareizi
Pētnieki atklāja, ka nepareiza elektroinstalācija rodas, ja augošā aksonā iestrādātās RNS molekulas netiek noārdītas pēc tam, kad tās dod norādījumus, kas palīdz vadīt nervu šūnu.
Piemēram, signāls, kas liek aksonam pagriezties - kuram vajadzētu pazust pēc pagrieziena, paliek aktīvs, traucējot jauniem signāliem, kas domāti aksona virzīšanai citos virzienos.
"Izpratne par smadzeņu nepareizas vadīšanas pamatu var palīdzēt zinātniekiem nākt klajā ar jaunām terapijas metodēm un stratēģijām problēmas novēršanai," sacīja pētījuma vecākā autore Samie Jaffrey, MD, Ph.D.
"Smadzenes ir diezgan plastiskas un mainīgas ļoti jauniem cilvēkiem, un, ja mēs zinām, kāpēc ķēdes tiek nepareizi savienotas, iespējams, būs iespējams izlabot šos ceļus, ļaujot smadzenēm uzbūvēt jaunu, funkcionālu elektroinstalāciju."
Traucējumi, kas saistīti ar kļūdainām neironu ķēdēm, ietver epilepsiju, autismu, šizofrēniju, garīgo atpalicību, spastiskumu un kustību traucējumus, viņš atzīmēja.
Smadzeņu attīstības laikā neironiem ir jāveido savienojums savā starpā, ko viņi dara, pagarinot garos aksonus, lai pieskartos viens otram, skaidro pētnieki. Galu galā neironi veido ķēdi starp smadzenēm un mērķauditoriju, caur kuru tiek nodoti ķīmiskie un elektriskie signāli.
Jaunajā pētījumā pētnieki apskatīja neironus, kas muguras smadzenēs virzās uz augšu smadzenēs.
"Ir ļoti svarīgi, lai aksoni būtu precīzi novietoti muguras smadzenēs," sacīja Džafrijs. "Ja tie ir nepareizi novietoti, tie izveidos nepareizus savienojumus, kas var novest pie signālu nosūtīšanas nepareizajām mērķa šūnām smadzenēs."
Viņš teica, ka aksons vada un atrod pareizo mērķi, izmantojot "augšanas konusus", kas atrodas aksonu galos.
"Šie augšanas konusi spēj sajust apkārtējo vidi, noteikt mērķa atrašanās vietu un virzīties uz tiem," viņš turpināja. “Jautājums vienmēr ir bijis - kā viņi zina, kā to izdarīt? No kurienes nāk instrukcijas, kas viņiem saka, kā atrast pareizo mērķi? ”
Pētnieki atklāja, ka augšanas konusā iestrādātās RNS molekulas ir atbildīgas par aksona norādīšanu pārvietoties pa kreisi vai pa labi, uz augšu vai uz leju. Šīs RNS ražo antenai līdzīgus proteīnus, kas virza aksonu kā pašvadāma raķete.
"Kamēr tiek veidota ķēde, RNS neirona augšanas konusos galvenokārt klusē," viņš paskaidroja. "Mēs noskaidrojām, ka specifiskas RNS tiek nolasītas tikai precīzos posmos, lai ražotu pareizo olbaltumvielu, kas nepieciešama aksona stūrēšanai īstajā laikā. Pēc olbaltumvielu veidošanās mēs redzējām, ka RNS instrukcija ir noārdījusies un pazūd. ”
"Ja šīs RNS nepazūd, kad vajadzētu, aksons nenovieto sevi pareizi - tas var iet pa labi, nevis pa kreisi - un elektroinstalācija būs nepareiza, un ķēde var būt bojāta," viņš turpināja.
Pētnieki neparedzēja, ka smadzeņu vadu vadība atrodas šajās RNS molekulās, kuras "pastāvīgi tiek dinamiski apgrieztas", sacīja Jaffrey.
"Tas mums saka, ka šo RNS noārdīšanās ceļu regulēšanai varētu būt milzīga ietekme uz smadzeņu attīstību," viņš teica. "Tagad mēs zinām, kur meklēt, lai ķircinātu šo procesu, kad tas iet greizi, un domāt par to, kā mēs to varētu labot."
Pētījums tika publicēts žurnālā Šūna.
Avots: Weill Cornell medicīnas koledža
