A kutatók a neuroplaszticitás új mechanizmusát azonosították, amely a tanuláshoz és a memóriához kapcsolódik
Utolsó ellenőrzés: 14.06.2024
Minden iLive-tartalmat orvosi szempontból felülvizsgáltak vagy tényszerűen ellenőriznek, hogy a lehető legtöbb tényszerű pontosságot biztosítsák.
Szigorú beszerzési iránymutatásunk van, és csak a jó hírű média oldalakhoz, az akadémiai kutatóintézetekhez és, ha lehetséges, orvosilag felülvizsgált tanulmányokhoz kapcsolódik. Ne feledje, hogy a zárójelben ([1], [2] stb.) Szereplő számok ezekre a tanulmányokra kattintható linkek.
Ha úgy érzi, hogy a tartalom bármely pontatlan, elavult vagy más módon megkérdőjelezhető, jelölje ki, és nyomja meg a Ctrl + Enter billentyűt.
A neuronok fontosak, de nem ők az egyetlen szereplők a folyamatban. Valójában a „porc”, az idegsejtek külső oldalán található extracelluláris mátrix molekulák, a kondroitin-szulfátok csoportjai, amelyek kulcsszerepet játszanak az agy információszerzési és tárolási képességében.
A Journal Cell Reports című folyóiratban közzétett tanulmány az agy plaszticitásának új mechanizmusát írja le, vagyis azt, hogy az idegi kapcsolatok hogyan változnak a külső ingerekre adott válaszként. A cikk címe: „Fokális peri-szinaptikus mátrixklaszterek elősegítik az aktivitástól függő plaszticitást és memóriát egerekben.”
Ez a munka a Harvard Medical School, a Trentoi Egyetem és a magdeburgi Német Neurodegeneratív Betegségek Központja (DZNE) együttműködésének eredménye.
"Az érzékszervi készségek és a környezetünk megértésének képessége az agy tevékenységétől függ, ami lehetővé teszi a külvilágból érkező ingerek észlelését és feldolgozását. Agyunkon keresztül képesek vagyunk új információkat szerezni és tárolni, mint pl. És emlékezzünk azokra az információkra, amelyeket már megtudtunk” – mondja Jurij Bozzi és Gabriele Chelini.
"Ezt a lenyűgöző jelenséget az agy azon képessége tette lehetővé, hogy külső ingerekre reagálva folyamatosan változtatja az idegi kapcsolatok (szinapszisok) szerkezetét és hatékonyságát. Ezt a képességet szinaptikus plaszticitásnak nevezik. A szinaptikus változások mikéntjének megértése, és ezek hogyan járulnak hozzá a tanulás és a memória a neurobiológia egyik fő feladata."
Yuri Bozzi a Trentói Egyetem professzora és a cikk társszerzője. Gabriele Chelini a tanulmány első szerzője. Celini 2017-ben kezdett dolgozni ezen a projekten, mint posztdoktori ösztöndíjas a Sabina Berretta (McLean Kórház és Harvard Medical School, Boston) által vezetett laboratóriumban, és a tudományos publikációt Bozzi laboratóriumában, a Trentói Egyetemen végzett posztdoktori ösztöndíjasként fejezte be.
A tanulmány a kondroitin-szulfátokra, az ízületekben betöltött szerepükről jól ismert molekulákra összpontosít, amelyek az agy plaszticitásában is fontos szerepet játszanak, mivel az agy extracelluláris mátrixának szerves részét képezik, ahogyan azt Dr. Alexander Dityatev csoportja fedezte fel. 2001-ben.
2007-ben egy japán tanulmány a kondroitin-szulfátok kerek formájú klasztereinek jelenlétét írta le, látszólag véletlenszerűen szétszórva az agyban. Ez a munka azonban feledésbe merült, amíg Sabine Berretta transzlációs neurobiológiai laboratóriuma vissza nem hívta a tudományos közösség figyelmét ezekre a struktúrákra, átnevezte őket CS-6 klaszterekre (a kondroitin-szulfát-6-ra, amely azonosítja a pontos molekuláris összetételüket), és bebizonyította, hogy ezek a struktúrák gliasejtekhez kapcsolódnak, és nagymértékben csökkennek a pszichotikus rendellenességekkel küzdő emberek agyában.
Azután 2017-ben Gabriele Celini, akit újonnan vettek fel Berretta laboratóriumában, azt a feladatot kapta, hogy feltárja e klaszterek funkcióját.
"Először részletesen megvizsgáltuk ezeket a struktúrákat, és nagyon nagy felbontásban leképeztük őket. Azt találtuk, hogy lényegében szinapszisok csoportjai, amelyeket CS-6-tal bevontak, és egyértelműen felismerhető geometriai alakzatba rendeződtek. Ezután azonosítottunk egy új típusú szinaptikust. Szervezet” – mondják a tudósok.
"Ezen a ponton némi "kísérleti kreativitást" kellett gyakorolnunk; viselkedési, molekuláris és kifinomult morfológiai megközelítések kombinációjával rájöttünk, hogy ezek a CS-6 klaszterekbe kapszulázott vegyületek az elektromos aktivitás hatására megváltoznak agy."
"Végül, a DZNE Magdeburgból Alexander Dityatevvel való együttműködésnek és a csoportjának Hadi Mirzapourdelawar erőfeszítéseinek köszönhetően csökkentettük a CS-6 expresszióját a hippocampusban (az agynak a térbeli tanulásért felelős régiójában), és bemutattuk hogy a CS-6 jelenléte szükséges a szinaptikus plaszticitáshoz és a térbeli memóriához” – mutat rá Bozzi és Celini.
"Ez a munka megnyitja az utat az agyműködés új szemléletéhez. Lehetséges, hogy a CS-6 klasztereken belül a különböző neuronokon kialakult összes szinapszis képes együtt reagálni meghatározott külső ingerekre, és részt venni egy közös funkcióban, amelynek célja tanulási és memóriafolyamatok " jegyzik meg.
„Úgy tűnik, hogy új szubsztrátumot jelentenek az információk integrálásához és asszociációk kialakításához többsejtű szinten” – teszi hozzá Dityatev és Berretta.
Ez a munka több laboratórium, köztük a Translational Neurobiology Laboratory (Sabina Berretta; McLean Hospital – Harvard Medical School, Boston), a Neurodevelopmental Disorders Research Laboratory (Yuri Bozzi; CIMeC – Interdiszciplináris Agytudományi Központ) együttműködésének eredménye., Trentói Egyetem) és a molekuláris neuroplaszticitás (Alexander Dityatev; DZNE Magdeburg).