Как една нервна клетка намира партньора си - MedMix
Свързването на една нервна клетка с друга в мозъка е много сложен процес, който протича в мозъка по време на пренаталното развитие, както и в детството и юношеството. Търсенето на нервна клетка за партньор също може да се изследва в лабораторни условия на платка.
Артър Бикбаев от Лайбницкия институт по невробиология (LIN) в Магдебург и двама колеги разследваха как нервната клетка намира партньори. Удивителното е, че дейността на нервните мрежи може да се регулира, като ги „съблича“. Търговското списание Scientific Reports представи резултатите в настоящия си брой.
Връзки на нервните клетки, видими в модела
„Невроните искат да намерят своите партньори и да се свържат помежду си чрез мрежи. Предизвикателството за нас, учените, е да направим отделните връзки видими и разбираеми в модела “, казва Артър Бикбаев. За своите експерименти учените изолираха нервните клетки от мозъка на плъховете и ги оставиха да растат върху чипове - така наречените многоелектродни решетки. С помощта на електродите на чипа можете да измерите електрическата активност на нервната клетка и да видите кои нервни клетки са активни и са в контакт помежду си. От друга страна, чипът позволява на нервните клетки да бъдат специално повлияни с електрически стимули. Бикбаев обяснява: „Нервните клетки в мозъка никога не могат да се разглеждат изолирано от други влияния. В нашия модел обаче го правим. Това опростяване е изгодно за нас, защото знаем и можем да вземем предвид всички влияещи фактори. "
Връзките на нервната клетка не са статични, но подлежат на постоянни промени в зависимост от тяхната активност. Извънклетъчният матрикс е вещество, което обгражда нервната клетка като обвивка и позволява стабилизиране на мрежите.
В проучването екипът на Магдебург успя да нулира връзките между невроните и да създаде нови връзки: изследователите използваха ензим, за да разградят съществуващия извънклетъчен матрикс около нервните клетки и след това успяха да наблюдават подновеното съзряване на невронните мрежи. "Разглобените" невронни мрежи стават по-активни, но също така са по-малко склонни към свръхвъзбуждане, като тези, които се появяват по време на епилептични припадъци, например.
Резултатите от изследователския екип могат да се използват по два начина: От една страна, лекарствата могат да бъдат тествани за странични ефекти по-евтино, ако ефективността на веществата върху нервните клетки се тества с помощта на чипове. От друга страна, мозъчно-компютърните интерфейси могат да бъдат доразвити, за да могат количествено да се определят взаимодействията и да се види как сигналите се криптират или декриптират.