Ako si nervová bunka nájde svojho partnera - MedMix
Spojenie jednej nervovej bunky s druhou v mozgu je veľmi zložitý proces, ktorý prebieha v mozgu počas prenatálneho vývoja, ako aj v detstve a dospievaní. Hľadanie partnera nervovou bunkou sa dá študovať v laboratórnych podmienkach aj na doske s plošnými spojmi.
Arthur Bikbaev z Leibnizovho inštitútu pre neurobiológiu (LIN) v Magdeburgu a dvaja kolegovia skúmali, ako si nervová bunka nachádza partnerov. Úžasné je, že činnosť nervových sietí je možné regulovať ich „stripovaním“. Výsledky zverejnil odborný časopis Scientific Reports vo svojom aktuálnom vydaní.
Spojenia nervových buniek viditeľné na modeli
„Neuróny chcú nájsť svojich partnerov a spojiť sa navzájom prostredníctvom sietí. Výzvou pre nás vedcov je zviditeľniť a pochopiť jednotlivé spojenia v modeli, “hovorí Arthur Bikbaev. Vedci pri svojich experimentoch izolovali nervové bunky z mozgu potkanov a nechali ich rásť na čipoch - takzvaných viac elektródových poliach. Pomocou elektród na čipe môžete merať elektrickú aktivitu nervovej bunky a zistiť, ktoré nervové bunky sú aktívne a navzájom vo vzájomnom kontakte. Na druhej strane čip umožňuje špeciálne ovplyvnenie nervových buniek elektrickými stimulmi. Bikbaev vysvetľuje: „Nervové bunky v mozgu nikdy nemožno vnímať izolovane od iných vplyvov. V našom modeli to však robíme. Toto zjednodušenie je pre nás výhodné, pretože vieme a môžeme brať do úvahy všetky ovplyvňujúce faktory. ““
Spojenia nervovej bunky nie sú statické, ale podliehajú neustálym zmenám v závislosti od ich činnosti. Extracelulárna matrica je látka, ktorá obklopuje nervové bunky ako plášť a umožňuje stabilizáciu sietí.
V štúdii sa magdeburskému tímu podarilo resetovať spojenia medzi neurónmi a vytvoriť nové spojenia: vedci pomocou enzýmu rozložili existujúcu extracelulárnu matricu okolo nervových buniek a potom boli schopní pozorovať obnovené dozrievanie neurónových sietí. „Demontované“ neurónové siete sa stávajú aktívnejšími, ale sú tiež menej náchylné na nadmernú excitáciu, napríklad tie, ktoré sa vyskytujú napríklad pri epileptických záchvatoch.
Výsledky výskumného tímu možno použiť dvoma spôsobmi: Na jednej strane je možné lacnejšie testovať vedľajšie účinky liekov, ak sa pomocou čipov testuje vplyv látok na nervové bunky. Na druhej strane sa dá použiť na ďalší vývoj rozhraní mozgu a počítača, aby bolo možné kvantifikovať interakcie a vidieť, ako sú šifrované alebo dešifrované signály.