Kako se vaša možganska vezja napačno povežejo

Kako se razvijejo okvarjena možganska vezja, ki so vključena v duševne motnje, kot sta avtizem ali zaostalost? Raziskovalci z medicinske fakultete Weill Cornell so pomagali osvetliti pot do odgovora z odkritjem mehanizma, ki vodi ožičenje nevronskih vezij v možganih v razvoju.

Raziskovalci so ugotovili, da do napačnega ožičenja pride, ko se molekule RNA, vdelane v rastoči akson, ne razgradijo, potem ko dajejo navodila, ki pomagajo usmerjati živčno celico.

Na primer signal, ki pove aksonu, da se obrne - ki naj izgine po opravljenem zavoju - ostane aktiven in moti nove signale, ki naj bi usmerjali akson v druge smeri.

"Razumevanje osnov napačnega ožičenja možganov lahko znanstvenikom pomaga pri novih terapijah in strategijah za odpravo težave," je povedala višja avtorica študije dr. Samie Jaffrey, dr.

"Možgani so pri zelo mladih precej plastični in spremenljivi in ​​če vemo, zakaj so vezja napačno ožičena, bo morda mogoče te poti popraviti, kar bo možganom omogočilo, da zgradijo novo, funkcionalno ožičenje."

Motnje, povezane z okvarjenimi nevronskimi vezji, vključujejo epilepsijo, avtizem, shizofrenijo, duševno zaostalost ter spastičnost in motnje gibanja, je dejal.

Med razvojem možganov se morajo nevroni povezati med seboj, kar storijo tako, da podaljšajo dolge aksone, da se dotaknejo, pojasnjujejo raziskovalci. Na koncu nevroni tvorijo krog med možgani in ciljnim tkivom, skozi katerega se prenašajo kemični in električni signali.

V novi študiji so raziskovalci preučili nevrone, ki potujejo po hrbtenjači v možgane.

"Zelo pomembno je, da so aksoni natančno nameščeni v hrbtenjači," je dejal Jaffrey. "Če so nepravilno nameščeni, bodo vzpostavili napačne povezave, kar lahko privede do pošiljanja signalov napačnim ciljnim celicam v možganih."

Akson vodi in najde svoj pravi cilj s pomočjo "rastnih stožcev", ki se nahajajo na konicah aksonov, je dejal.

"Ti stožci za rast lahko zaznavajo okolje, določajo, kje so cilji, in se pomikajo proti njim," je nadaljeval. »Vprašanje je bilo vedno - kako to vedo? Od kod prihajajo navodila, ki jim govorijo, kako najti pravo tarčo? "

Raziskovalci so ugotovili, da so molekule RNA, vdelane v rastni stožec, odgovorne za navodila aksona, da se premika levo ali desno, gor ali dol. Te RNA proizvajajo antene podobne beljakovine, ki usmerjajo akson kot samoupravljena raketa.

"Ko se vezje gradi, so RNA v stožcih rasti nevrona večinoma tihe," je pojasnil. »Ugotovili smo, da se specifične RNA berejo le v natančnih fazah, da bi ustvarili pravo beljakovino, potrebno za usmerjanje aksona ob pravem času. Po izdelavi beljakovin smo videli, da se navodilo RNA poslabša in izgine. "

"Če te RNA ne izginejo, ko bi se morale, se akson ne postavi pravilno - lahko gre desno namesto levo - in ožičenje bo napačno in vezje je okvarjeno," je nadaljeval.

Raziskovalci niso predvidevali, da se nadzor nad ožičenjem možganov nahaja v teh molekulah RNA, ki se "nenehno dinamično obračajo", je dejal Jaffrey.

"To nam pove, da bi lahko uravnavanje teh poti razgradnje RNK izjemno vplivalo na razvoj možganov," je dejal. "Zdaj vemo, kje iskati, da ta proces razdražimo, ko gre narobe, in razmislimo, kako ga lahko popravimo."

Študija je bila objavljena v reviji Celica.

Vir: Medicinska šola Weill Cornell