Az idegtudományi tanulmány feltárja, hogy lehet egy off-switch az agyi rohamokra

$config[ads_kvadrat] not found

ПОВТОРИЛ ТРЕНИРОВКУ Poka, С КОТОРОЙ ОН ПРОШЁЛ В FPL

ПОВТОРИЛ ТРЕНИРОВКУ Poka, С КОТОРОЙ ОН ПРОШЁЛ В FPL

Tartalomjegyzék:

Anonim

Az agy egy precíziós eszköz. Funkciója a finoman kalibrált elektromos aktivitástól függ, ami a neuronok közötti kémiai üzenetek felszabadulását váltja ki.

De néha az agy óvatos egyensúlya kiürül az ellenőrzésből, mint az epilepsziában. Az elektroencephalográfia vagy az EEG az agy elektromos aktivitását vizualizálja, és megmutatja, hogy az epilepsziás roham eltér a tipikus agyi aktivitás kiszámítható hullámmintájától.

De az orvostudománynak még mindig nincs megoldása az epilepsziára. Korlátozott lehetőség van a lefoglalás előrejelzésére, és nincs mód arra, hogy beavatkozzon még akkor is, ha megjósolhatja. Bár a gyógyszerek az epilepsziával foglalkozó emberek rendelkezésére állnak, a mellékhatások tele vannak, és mindenki számára nem működnek.

Ha a neurotudományi laborom problémáján dolgozom, amikor megállok, hogy elképzeljem, milyen ijesztő lehetne az agyat az irányítás nélkül élni, tényleg motiválja. Lehet-e módja annak, hogy megragadják ezeknek a neuronoknak a visszaesését? Arra összpontosítottam, hogy az egyes agysejtek egy bizonyos rekesze segítsen nekünk abban, hogy ezt tegyük.

Egy felülbírálási kapcsoló az agyi tevékenységhez

Amióta egyetemi hallgató vagyok, lenyűgözött a neuron egy része, az axon kezdeti szegmens. Mindegyik neuron tartalmazza ezt a kis rekeszt. Ott, ahol a neuron „eldönti”, hogy villamos jelet sugároz, kémiai üzenetet küld a következő cellára.

Vannak olyan speciális kapcsolatok, amelyek erőteljes ellenőrzést gyakorolhatnak; ők felülbírálhatják a cella saját „döntését” a tüzelésről. Ez az ellenőrzési mechanizmus létezik az agyi tevékenység megszervezésére vagy mintázatára - ez a viselkedésünk nagy részének követelménye.

Például ahhoz, hogy elaludjon, az agyi tevékenységednek lassú oszcillációra van szüksége. Ezzel ellentétben a probléma éles összpontosulása megköveteli, hogy a minta felvegyék, ami gyors oszcillációt eredményez. Az agyi aktivitás ezen mintáinak előállítására és szabályozására való képtelensége az agy számos rendellenességéhez kapcsolódik.

Amikor számos neuron axon kezdeti szegmense egyidejűleg egy hangcsillapító jelet kap, akkor az EEG hullámmintájában vályú. Ez azt jelenti, hogy csendesíti az agy aktivitását, ami normális körülmények között hasznos lehet a nyugodt ébrenlét és az alvó állapotok között.

Ha a kutatók kihasználják e gátló kapcsolatok erejét, potenciálisan visszaállíthatjuk az agy aktivitási mintáját. Lehet, hogy az epilepsziás agyban visszaszoríthatja a kontrollt.

Az üzenetet közvetítő molekulák

Ahhoz, hogy megértsük, hogyan szabályozzuk az axon kezdeti szegmens erejét, kollégáim és én először meg kellett értenünk a molekuláris partnerségeket ezeken a kapcsolatokon. Ahhoz, hogy a gátlás hatékony legyen az axon kezdeti szegmensben, szükség van a megfelelő berendezésre a jel fogadásához. Az agy gátlása esetén ez a berendezés a GABA A receptor.

Hans Maric és Hermann Schindelin munkatársaival két fehérje - a GABA A receptor α2 alegység és a collybistin közötti szoros és kizárólagos partnerséget azonosítottunk. A két molekula közötti szoros kapcsolat feltárása néhány nyitott kérdésre ad választ, hogy a gátló érintkezési helyeken lévő fehérjék hogyan hatnak egymásra. Tudtuk, hogy a GABA A receptor α2 alegység az axon kezdeti szegmensben található, de a kutatók nem értették meg, hogyan jut el oda, vagy ott marad. A collybistin kulcs lehet.

Tehát most úgy gondoltuk, hogy ezek a két fehérje együtt dolgozhatnak az axon kezdeti szegmensben. Ahhoz, hogy továbbléphessem, posztdoktori mentorom, Stephen Moss és én meg akartuk érteni, hogy ez milyen következményekkel járhat az axon kezdeti szegmensben való kapcsolatokra, és végső soron az agy működésére. Ahhoz, hogy ezt megpróbáljuk kitalálni, olyan genetikai mutációt hoztunk létre, amely a két fehérje összekapcsolódását eredményezte.

Az egerek neuronjai ezzel a mutációval valójában elveszítették a gátló kapcsolatokat az axon kezdeti szegmensre. Az agysejtek más részeire történő gátló kapcsolatok érintetlenül maradtak, ismét támogatva azt az elképzelést, hogy ez a fehérje-partnerség kizárólagos, és különösen fontos az axon kezdeti szegmensben.

Az ilyen mutációjú egerek rohamokat tapasztalnak a fejlődés során. Amikor felnőttekké nőnek, ezek az egerek már nem mutatják a rohamok viselkedési jeleit. A gyermekek bizonyos epilepsziás formáiban a gyerekek is „kiszélesedik” a görcsöket. Tehát ez a mutáció rendkívül értékes az emberi gyermek epilepszia lehetséges modelljének biztosításában. Reméljük, hogy ez segíthet abban, hogy jobban megértsük, mi történik az agyban az epilepszia során, valamint hogy jobb terápiákat tervezzünk és teszteljünk, mint például az AstraZeneca által kifejlesztett szelektív vegyület, amelynek tudósai is hozzájárultak ehhez a projekthez.

Mennyiségi, de korai lépés

A neurológusok régóta spekuláltak a GABA A receptor és a collybistin közötti partnerségről. Most a mi eredményünk a közelmúltban Nature Communications, határozza meg mennyiségi szempontból.

Bár ismerjük a GABA A receptorokat, amelyek a GABA neurotranszmitterre reagálnak, gátolják a gátló jelzést, mégis kitaláljuk, hogyan működik minden. A GABA-jelzés sokrétű, különféle csatlakozási típusokkal, amelyek kifejezetten szabályozzák a cellagyújtást - valami mást, amit meg kell értenünk. A GABA-jelzés diszfunkciója az epilepszia mellett számos más agyi rendellenességben is részt vesz.

A kutatás végső célja olyan kezelések tervezése, amelyek képesek az axon kezdeti szegmensben a gátló kapcsolatok szabályozására. Szeretnénk, ha felelősek lennénk ennek a kapcsolónak, és ki tudná kapcsolni az epilepsziás roham során észlelt, nem kontrollos idegtüzeléset.

Elképzeltem az epilepsziás életet, és azt is elképzelem az élet nélkül.

Ezt a cikket eredetileg a Rochelle Hines beszélgetésében tették közzé. Olvassa el az eredeti cikket itt.

$config[ads_kvadrat] not found