نادر دوک شکل سلول های عصبی از درون مغز ثبت شده برای اولین بار

حدود پنج سال پیش محققان از آلن موسسه علوم مغزی در سیاتل ویژه دریافت کرد اهدای: قطعه ای از یک زندگی نادر بافت مغز. آن را از یک بخش از مغز دانشمندان علوم اعصاب معمولا نمی توانید دسترسی داشته باشید. اهدا بافت موجود نادر و مرموز نوع از سلول های مغز به نام فون Economo نورون (VENs) که تصور می شود مربوط به هوش اجتماعی و چندین بیماری های عصبی.

بافت یک محصول جانبی از یک عمل جراحی برای برداشتن یک تومور مغزی از یک بیمار در 60s. محل بافت معلوم شد که در یکی از عمیق ترین لایه های frontoinsular قشر است که یکی از معدود مکان هایی که در آن این نادر سلول های عصبی موجود در مغز انسان است. “این یکی از بسیار نادر شانس که ما از دریافت این بافت از یک اهدا کننده که تا به حال یک تومور در حال حذف از بسیار عمیق [مغز] ساختار” گفت: ربکا Hodge که co-نویسنده اول این مطالعه منتشر شده در طبیعت ارتباطات در مارس 3rd. هاج و همکاران او شد اولین بار دانشمندان به رکورد خوشه های الکتریکی از این سلول های عصبی. مطالعات بیشتر آنها در این سلول ها به آنها سرنخ در مورد VENs’ هویت و عملکرد در مغز انسان است.

تبلیغات:

VENs بزرگ دوک شکل سلول های عصبی. آنها برای اولین بار شناسایی شده توسط اوکراین دانشمند ولادیمیر Betz بیش از یک قرن پیش. آنها بعدها به نام بعد از آناتومیست کنستانتین فون Economo که توصیف شکل و توزیع از طریق انسان قشر. فقط انسانها و به خصوص حیوانات اجتماعی با مغز بزرگ مانند میمون های بزرگ, نهنگ دلفین ها و فیل ها به VENs. فرضهای آن است که سلول های تکامل یافته به طور مستقل در این حیوانات. از آنجا رایج در آزمایشگاه حیوانات با کوچکتر مغز مانند موش و موش ندارد VENs آن را دشوار است به مطالعه آنها در محیط آزمایشگاه.

مطالعات گذشته ارتباط VENs به تعامل اجتماعی و سلامت شناختی. یک تجزیه و تحلیل از “SuperAger” مغز از افرادی که نمی رنج می برند از دست دادن حافظه از “عادی” پیری نشان داد تعداد بیشتری از VENs خود را در مقایسه با شناختی متوسط-برای-خود-سن همسالان. از دست دادن VENs در سوی دیگر مشاهده شده در مغز بیماران مبتلا به یک بیماری عصبی به نام رفتاری نوع frontotemporal dementia و همچنین از دیگر اختلالات عصبی از جمله اسکیزوفرنی و اوتیسم و احتمالا بیماری آلزایمر. هیچ یک از این مطالعات با این حال ارائه سرنخ در مورد VENs’ دقیق عملکرد و یا خواص منحصر به فرد. کشف رمز و راز از این نورون ها می تواند کمک به پیدا کردن درمانی برای این اختلالات است.

این تیم در آلن موسسه پنجه این رمز و راز با دو موازی مطالعات: برای اولین بار در درک هدف VENs’ خواص الکتریکی در حالی که یک ثانیه خود را متمرکز شده ژنتیکی هویت. آنها رفتن نیست دقیقا به عنوان برنامه ریزی شده.

تبلیغات:

برای اولین مطالعه دانشمندان علوم اعصاب برایان Kalmbach و جاناتان تینگ از آلن موسسه تصمیم به تصرف VENs’ فعالیت الکتریکی با استفاده از روش به نام پچ گیره. پچ گیره بسیار ظریف روش که در آن یک دانشمند با دقت سوراخ همراه با یک قطعه نازک از شیشه ای برای ضبط آن فعالیت الکتریکی.

دانشمندان تجربه شد با این روش, اما VENs آنها دریافت شد بسیار شکننده تر از آنچه که آنها استفاده می شود. حتی یک لمس ملایم خواهد بود به اندازه کافی به آنها را منفجر شود. در پایان دانشمندان قادر به ضبط از تنها سه سلول های عصبی. نورون ها نشان داد خواص الکتریکی منحصر به فرد در مقایسه با دیگر نورون انواع. هر چند حجم نمونه کوچک بود, آن را هنوز هم اولین ضبط VENs و داده بود و امیدوار کننده.

دوم مطالعه ارائه پاسخ های بیشتر. هاج و همکاران می خواستم ژنتیکی شناسایی VENs استفاده از توالی ژنوم روش آنها در تلاش بودند به توسعه در آن زمان به نام تک هسته RNA-توالی. “ما تا به حال هدف تبدیل این روش به نوع داده های بزرگ خط لوله” هاج گفت. “اما ما نمی هر گونه روش برای انجام آن در انسان است.”

تبلیغات:

سوال این بود: چگونه VENs ژنتیکی متفاوت از دیگر نورون ها در همان منطقه چیست ؟

یکی از چالش های این مطالعه این بود که چگونه پراکنده VENs در مغز انسان است. آنها تنها برای حساب بسیار کوچکی در حدود 1.25 درصد از تمام سلول های عصبی در frontoinsular قشر و حدود 500.000 سلول های عصبی مغز گسترده است. این گروه تنها قادر به ضبط داده ها از یک تعداد انگشت شماری از آنها. “به طوری که مرتب از یک چالش بزرگ در مغز انسان که در آن شما لازم نیست که خوب تراریخته ابزار مانند شما در موش” هاج گفت. “شما فقط باید برای دیدن آنچه که شما می توانید با استفاده از ابزار است که شما در دسترس است.”

تبلیغات:

از توالی ژن تجزیه و تحلیل این گروه قادر به شناسایی ژن نشانگر جدید برای VENs است که می تواند مورد استفاده قرار گیرد به آنها را متمایز از دیگر نورون ها علاوه بر نگاه کردن به شکل منحصر به فرد خود (که همیشه آسان نیست با توجه به نادر بودن). اما مجموعه داده های آنها از این مطالعه نیز بیش از حد کوچک به تفسیر نتایج با دقت.

برای مقابله با این مشکل آنها در مقایسه با این سلول های انسانی به انواع سلول که در حال حاضر تعریف شده در ماوس بافت برای دیدن اگر هر یک از آنها را همسان با استفاده از محاسباتی نقشه برداری روش. جرمی میلر دیگر co-اولین نویسنده این مقاله و bioinformatician که انجام تجزیه و تحلیل به نام روش “یک محاسباتی پیشرفته” است که به آنها اجازه پیش بینی چه نوع کلاس از سلول های VENs متعلق به. پیدا کردن تعجب آور بود. با توجه به شکل منحصر به فرد از VENs دانشمندان انتظار می رود آنها را برای مطابقت با هر یک از دیگر انواع سلول, اما آنها بود. VENs’ ژنتیکی امضا نگاه بسیار شبیه به کسانی که از سلول های عصبی است که خود را ارسال آکسون از این قشر به مناطق عمیق تر از مغز به نام extratelencephalic-طرح ریزی (ET) تحریک سلول های عصبی.

میلر فکر این یافته می تواند جالب مفاهیم برای بیماری های عصبی مانند رفتاری نوع frontotemporal dementia که در آن VENs تصور می شود انتخابی آسیب پذیر است. مطالعات آینده ممکن است نگاه کنید تا ببینید که آیا آن است که همه همکاران از نوع سلول های عصبی که در حال از دست رفته در بیماری و یا اینکه آیا آن را تنها VENs. این اطلاعات کمک خواهد کرد که با تصمیم گیری که انواع سلول به هدف برای درمان. این گروه در حال حاضر در حال تکرار مطالعه با استفاده از جدید تعیین توالی روش است که اجازه می دهد آنها را به ده ها هزار نفر به میلیون ها سلول ها به منظور درک بهتر خواص ژنتیکی این سلول های عصبی.

تبلیغات:

tinyurlis.gdclck.ruulvis.netshrtco.de

ایندکسر

خرید کتاب زبان اصلی