Hogyan találja meg az idegsejt a partnerét - MedMix
Az egyik idegsejt kapcsolódása az agyban egy másikhoz nagyon összetett folyamat, amely az agyban zajlik a prenatális fejlődés, valamint a gyermekkor és a serdülőkorban. Az idegsejtek partnerkeresése laboratóriumi körülmények között, áramköri lapon is tanulmányozható.
Arthur Bikbaev, a magdeburgi Leibniz Neurobiológiai Intézet (LIN) munkatársa és két kollégája megvizsgálta, hogyan talál idegsejt partnereket. A csodálatos dolog az, hogy az ideghálózatok aktivitását úgy lehet szabályozni, hogy azokat "lehámozzuk". A Scientific Reports szakfolyóirat aktuális számában mutatta be az eredményeket.
A modellben látható idegsejtek kapcsolatai
„A neuronok meg akarják találni partnereiket, és hálózatokon keresztül csatlakoznak egymáshoz. Nekünk, tudósoknak az a kihívás, hogy az egyes összefüggéseket láthatóvá és érthetővé tegyük a modellben. ”- mondja Arthur Bikbaev. Kísérleteikhez a tudósok izolálták az idegsejteket a patkány agyából, és hagyták őket chipeken növekedni - úgynevezett többelektródás tömbökön. A chip elektródáinak segítségével megmérheti egy idegsejt elektromos aktivitását, és megnézheti, hogy mely idegsejtek aktívak és érintkeznek egymással. Másrészt a chip lehetővé teszi az idegsejtek specifikus befolyásolását elektromos ingerekkel. Bikbaev kifejtette: „Az agy idegsejtjeit soha nem lehet más hatásoktól elkülönítve nézni. A mi modellünkben azonban megtesszük. Ez az egyszerűsítés azért előnyös számunkra, mert ismerünk és figyelembe vehetünk minden befolyásoló tényezőt. "
Az idegsejt kapcsolatai nem statikusak, de tevékenységüktől függően állandó változásoknak vannak kitéve. Az extracelluláris mátrix olyan anyag, amely kabátként veszi körül az idegsejtet, és lehetővé teszi a hálózatok stabilizálódását.
A vizsgálat során a magdeburgi csapatnak sikerült helyreállítania az idegsejtek közötti kapcsolatokat és új kapcsolatokat létrehozni: a kutatók egy enzimmel lebontották az idegsejtek körüli meglévő extracelluláris mátrixot, majd megfigyelhették az ideghálózatok megújult érését. A „szétszerelt” idegsejt-hálózatok aktívabbá válnak, de kevésbé hajlamosak a túlzott izgatásra, például az epilepsziás rohamok során fellépőkre.
A kutatócsoport eredményei kétféleképpen használhatók fel: Egyrészt olcsóbban tesztelhetik a gyógyszerek mellékhatásait, ha chipek segítségével tesztelik az anyagok idegsejtekre gyakorolt hatását. Másrészt felhasználható az agy-számítógép interfészek továbbfejlesztésére, hogy az interakciók számszerűsíthetők legyenek, és látható legyen a jelek titkosítása vagy visszafejtése.