Kai kuriems smegenų sutrikimams, tokiems kaip neuropatija ir šizofrenija, būdingi grandinės sutrikimai

Neurologai (MIT) nustatė svarbų vaidmenį formuojant atmintį srities talamui, vadinamam anterodorsaliniu talamu, kuris rodomas raudonai. Kaimyninių tiesiosios žarnos branduolių neuronai rodomi žalia spalva. Autoriai: Di ​​Hirachai ir Yingchang

Tyrimai rodo, kad bendras mechanizmas sutelkia dėmesį į daugelį elgesio elgesio būdų, pasireiškiančių autoimuninių ligų ir šizofrenijos atvejais.

Daugeliui neurologinių sutrikimų būdingi panašūs simptomai, tokie kaip mokymosi sutrikimai ar dėmesio stoka. Naujame MITTI tyrime nustatyta bendra nervų sistema dėl pažinimo sutrikimų, pastebėta kai kuriems žmonėms, sergantiems autoimunine ir šizofrenija, nors genetinės mutacijos, sukeliančios sutrikimą, buvo neteisingos.

Tyrimo su pelėmis metu mokslininkai nustatė, kad tam tikri genai, kurie buvo pakeisti ar prarasti kai kuriems žmonėms, turintiems šių problemų, sukėlė disbalansą talamo nervų grandinėse. Jei mokslininkai galėtų sukurti vaistus, kurie sutelktų dėmesį į šią grandinę, jie galėtų būti naudojami žmonėms, turintiems įvairių problemų, turinčių bendrų elgesio simptomų, sako mokslininkai.

“Šis tyrimas parodo naujos kognityvinio nuosmukio grandinės mechanizmą ir nurodo būsimas naujo gydymo būdų kūrimo kryptis skirstant pacientus į konkrečias grupes, o ne pagal jų elgesio modelius”, – sako Guopingas Fengas. “Bet neurologiniais mechanizmais.” Ir Patricia T. Poitras, MIT smegenų ir kognityvinių mokslų profesorė, Plačiojo Harvardo ir MIT instituto bendradarbė, MIT „McGovern“ smegenų tyrimų instituto direktoriaus pavaduotoja ir vyresnioji naujų tyrimų autorė.

Dheeraj Roy yra žinomas Warreno Alperto mokslininkas ir „McGovern“ narys iš Plačiojo instituto, o Yingas Zhangas, „McGovern Institute“ apžvalgininkas, yra pagrindinis naujausio leidinio autorius. Neuronai.

Talaminis sujungimas

Talamas vaidina svarbų vaidmenį pažinimo funkcijose, tokiose kaip atminties formavimasis ir mokymasis. Ankstesni tyrimai parodė, kad daugelis genų, susijusių su smegenų ligomis, pvz., Autizmu ir šizofrenija, yra labai išreikšti talamu, o tai rodo, kad tai gali turėti reikšmės tiems sutrikimams.

Šio tipo genai vadinami Ptchd1, kurį Fengas nuodugniai ištyrė. Berniukams praradus šį geną, kuris yra saugomas X chromosomoje, gali atsirasti dėmesio deficito hiperaktyvumo sutrikimas, agresija, intelekto negalia ir autonominė disfunkcija.

2016 m. Paskelbtame tyrime Fungas ir jo kolegos parodė, kad Ptchd1 turėjo keletą poveikių daliai talamo, vadinamo talaminio tinklelio branduoliu (TRN). Kai genas buvo išmestas pelių TRN, pelėms nebuvo dėmesio ir dėmesio. Tačiau tyrimas nenustatė jokio TRN vaidmens sutrikus mokymuisi, kuris taip pat buvo pastebėtas žmonėms, turintiems genetines Ptchd1 mutacijas.

Naujo tyrimo metu mokslininkai nusprendė vykti kitur talamuse ir pabandyti išsiaiškinti, kaip Ptchd1 praradimas gali paveikti mokymąsi ir atmintį. Kita sritis, kurią jie nustatė kaip aukštą Ptchd1 ekspresiją, vadinama thanterus anterodorsaliniu (AD) talamu, mažu plotu, susijusiu su erdviniu mokymusi ir artimu kontaktu su hipokampu.

Naudodamiesi nauja technika, leidžiančia jiems atsekti ryšį tarp AD talamo ir kitos smegenų srities, vadinamos retrosplenijine žieve (RSC), mokslininkai nustatė pagrindines šios grandinės funkcijas. Jie nustatė, kad pelėms AD-RSC grandinė buvo būtina norint užkoduoti baimingus kambario, kuriame jie patyrė mažiausią poveikį, prisiminimus. Tai taip pat būtina darbinei atminčiai, pavyzdžiui, sukurti psichinės fizinės erdvės žemėlapį, kuris padėtų priimti sprendimus.

Tyrėjai nustatė, kad šiame atminties formavimosi procese taip pat vaidina dalį talamamo, vadinamo anteroventraliniu (AV) talamu: AV – RSC ryšys reguliuoja specifinę šifruotą atmintį, kuri padeda mums padalinti atmintį. Panaši prigimtis.

„Šie eksperimentai parodė, kad du gretimi talamo subvienetai skirtingai prisideda prie atminties formavimo, ko mes nesitikime“, – sakė Roy.

Grandinės sutrikimas

Kai tyrėjai atrado AV ir AD talaminių regionų vaidmenį formuojant atmintį, jie pradėjo tirti, kaip šią grandinę paveikė Ptchd1 praradimas. Kai jie sumažino Ptchd1 išraišką talamo AD neuronuose, jie rado didelį atminties trūkumą, koduojantį baimę ir darbinę atmintį.

Tyrėjai atliko tuos pačius eksperimentus su keturiais kitais genais, vienas susijęs su autizmu, kitas – su šizofrenija. Visose šiose pelėse jie nustatė, kad dėl genų išsiskyrimo sutriko tas pats atmintis. Jie taip pat nustatė, kad visi šie nuosmukiai stipriai sutelkia dėmesį į edemos neuronus.

Tyrėjai teigia, kad šie rezultatai atitinka esamas teorijas, kad mokymasis vyksta stiprinant sinapses, kurios atsiranda, kai formuojasi atmintis.

„Dominuojanti teorija šioje srityje yra ta, kad kai gyvūnai mokosi, šios neutronų smegenys yra šaudomos labiau, ir šis padidėjimas yra susijęs su tuo, kaip gerai mokaisi“, – sakė Zhangas. Mūsų paprasta idėja yra ta, kad jei neutronai šaudo per aukštai prie pagrindo, jums gali trūkti mokymosi kreivės.

Tyrėjai parodė, kad kiekvienas jų tiriamas genas paveikė skirtingą jonų tinklą, turintį įtakos neuronų šaudymo greičiui. Dažnas kiekvienos mutacijos šalutinis poveikis yra neuronų stimuliacijos padidėjimas, dėl kurio atsiranda grandinės anomalijos ir elgesio simptomai.

Tyrėjai taip pat parodė, kad pelėms su šiomis genetinėmis mutacijomis pavyko atkurti normalią kognityvinę funkciją, sumažinant koncentraciją AD talamo nervinėse ląstelėse. Jų naudojamas būdas – genetinė chemija – dar nėra patvirtintas naudoti žmonėms. Tačiau gali būti įmanoma apibrėžti šią grandinę kitais būdais, teigia tyrėjai.

Fengas teigia, kad išvados patvirtina mintį, kad neteisinga ligų grupavimas padeda jiems nukreipti vaistus, kurie gali padėti pacientams.

„Yra daugybė genetinių ir aplinkos veiksnių, galinčių sukelti konkrečią ligą, tačiau galų gale tam reikia tam tikrų neurologinių pokyčių, kurie paveiktų kai kurias šio elgesio grandines ar grandines“, – sakė jis. “Terapiniu požiūriu tokiais atvejais jūs galite nenorėti eiti po kiekvienos molekulės, nes tai gali būti tik vienas procentas paciento, tačiau aukštesniame lygyje nei ląstelės ar paciento lygis gali būti didesnis.

Nuorodos: Dheeraj S. Roy, Ying Ying, Tomomi Aida, Soonwook Choi, Qian Chen, Yuanyuan Hou, Nicholas E. Lea, Keith M. Skaggs, Juliana C Quin Min „Ankstyvieji talaminiai sutrikimai nėra suprantami dėl neuropsichiatrinio modelio komponentų“. Lily Hannah Hansano Novin LeCater John Joo Sung-dong Kongas Heather S. Sullivan ir Apis Savann 2021 m. Birželio 30 d. Neuronai.
DOI: 10.1016 / j.neuron.2021.06.005

Tyrimą finansavo Stanley centras plačiame institute, Hockas E. Tanas ir Kelysayango tyrimų centras Mighty Jameso institute ir MIT psichikos sveikatos tyrimų naftos centras ir BRAIN nacionalinis sveikatos institutas. Iniciatyvos.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Nuodingos kempinės apsaugo nuodingus paukščius ir varles nuo savo toksinų

Auksinė nuodų varlė, Phyllobates terribilis. Kreditas: Chris Wellner, Smithsonian nacionalinis zoologijos sodas Kalifornijos universiteto, San Francisko (UCSF), Stanfordo universiteto ir Kalifornijos mokslų akademijos (CAS)...

Didelė pažanga švarios energijos kuro elementų reakcijų srityje

Žinant geležies atomų tankį ir vietos dinamiką, pasiekiamas efektyvumo lygis kuro elementų oksidacijos reakcijoje, kuri niekada nebuvo realizuota. Kreditas: Teksaso universitetas Austine /...

Astronomai atranda mažytę uolėtą planetą – tik pusę Veneros masės

Šis grafinis simbolis rodo L 98-59b, vieną iš L 98-59 35 šviesmečių sistemos planetų. Sistemoje yra keturios patvirtintos uolienų planetos, kurios gali atsirasti...

Du antihipertenziniai vaistai apsaugo nuo tos pačios širdies ligos, bet skirtingo šalutinio poveikio

Analizuojant beveik 3 milijonus pacientų, vartojusių pirmuosius kraujospūdį mažinančius vaistus, angiotenzino receptorių blokatoriai (ARB) buvo tokie pat geri kaip ir angiotenziną konvertuojančių fermentų (AKF)...

Ličio jonų akumuliatorių „įkūrėjas“ padeda savo atradimu išspręsti 40 metų senumo problemą

Ličio jonų akumuliatorių su SNS neutronais įkūrėjas patvirtino, kad katodo medžiaga (mėlyna) be ličio niobio oksido (šviesiai žalia) žymiai sumažino pirmojo ciklo energijos nuostolius...

Newsletter

Subscribe to stay updated.