أهداف إسقاط الدماغ من الخلايا العصبية Chx10-PPN.
Credit: Nature Neuroscience (2023). DOI: 10.1038/s41593-023-01396-3
عندما يلتقط كلب الصيد رائحة غزال ، فإنه يتجمد في بعض الأحيان في مكانه . يمكن أن يحدث نفس الشيء للأشخاص الذين يحتاجون إلى التركيز على مهمة صعبة.
توصل الباحثون الآن إلى اكتشاف يضيف إلى معرفتنا بما يحدث في الدماغ عندما نتوقف فجأة عن الحركة. نُشرت دراستهم في مجلة Nature Neuroscience.
"لقد وجدنا مجموعة من الخلايا العصبية في الدماغ المتوسط والتي ، عند تحفيزها ، توقف كل حركة. ليس فقط المشي ؛ جميع أشكال النشاط الحركي. حتى أنها تجعل الفئران تتوقف عن التنفس أو تتنفس بشكل أبطأ ، ويبطئ معدل ضربات القلب ، "يشرح البروفيسور Ole Kiehn ، وهو مؤلف مشارك في الدراسة.
"هناك طرق مختلفة لوقف الحركة. ما يميز هذه الخلايا العصبية هو أنه بمجرد تنشيطها يتسبب في توقف الحركة مؤقتًا أو تجميدها. تمامًا مثل وضع فيلم في وضع التوقف . تتوقف حركة الممثلين فجأة على الفور ،" يقول أولي كين .
عندما ينتهي الباحثون من تنشيط الخلايا العصبية ، تبدأ الفئران بالحركة حيث توقفت بالضبط . تمامًا مثل الضغط على "تشغيل" مرة أخرى .
"نمط التوقف والتشغيل" هذا فريد جدًا ؛ فهو لا يشبه أي شيء رأيناه من قبل. فهو لا يشبه الأشكال الأخرى للحركة أو توقف المحرك الذي درسناه نحن أو باحثون آخرون . هناك ، لا تبدأ الحركة بالضرورة من حيث توقفت ، لكنها قد تبدأ من جديد بنمط جديد ". Haizea Goñi-Erro ، المؤلف الأول للدراسة.
تم العثور على الخلايا العصبية التي تم تحفيزها من قبل الباحثين في الدماغ المتوسط في منطقة تسمى نواة Pedunculopontine (PPN) ، وهي تختلف عن الخلايا العصبية الأخرى هناك من خلال التعبير عن علامة جزيئية معينة تسمى Chx10. إن PPN شائع لجميع الفقاريات بما في ذلك البشر . لذلك على الرغم من إجراء الدراسة على الفئران ، يتوقع الباحثون أن تنطبق هذه الظاهرة على البشر أيضًا .
لا علاقة لها بالخوف
قد يقترح البعض أن الخلايا العصبية تنشط بسبب الخوف. معظم الناس على دراية بظاهرة "التجميد" التي يسببها الخوف الشديد . لكن هذه ليست هي القضية .
"لقد قارننا هذا النوع من توقُّف محرك الى توقف أي محرك أو التجمّد الناجم عن الخوف ، وهما ليسا متطابقين . نحن على يقين تام من أن توقف الحركة المرصود هنا لا علاقة له بالخوف . وبدلاً من ذلك ، نعتقد أن له علاقة يقول الأستاذ المساعد روبرتو ليراس ، وهو مؤلف مشارك في الدراسة ، "الانتباه أو اليقظة ، وهو ما يظهر في مواقف معينة".
يعتقد الباحثون أنه تعبير عن تركيز الاهتمام . ومع ذلك ، يشددون على أن الدراسة لم تكشف عما إذا كان هذا هو الحال بالفعل. إنه شيء يتطلب المزيد من البحث لإثباته .
قد يساعد في فهم أعراض مرض باركنسون
قد تكون الدراسة الجديدة قادرة على مساعدتنا في فهم بعض آليات مرض باركنسون.
"توقف المحرك أو الحركة البطيئة هو أحد الأعراض الأساسية لمرض باركنسون . نتوقع أن هذه الخلايا العصبية الخاصة في PPN يتم تنشيطها بشكل مفرط في مرض باركنسون . وهذا من شأنه أن يثبط الحركة. لذلك ، فإن الدراسة ، التي ركزت بشكل أساسي على الأساسيات الآليات التي تتحكم في الحركة في الجهاز العصبي ، قد تساعدنا في النهاية على فهم سبب بعض الأعراض الحركية في مرض باركنسون ، "يستنتج أولي كين .
من بين أمور أخرى ، استخدم الباحثون علم البصريات الوراثي لتحفيز الخلايا العصبية في جذع الدماغ .
باختصار ، علم البصريات الوراثي هو تقنية بيولوجية تتضمن التعديل الجيني لخلايا دماغية معينة لجعلها أكثر حساسية للضوء . هذا يعني أنه يمكن تنشيط الخلايا بواسطة وميض من الضوء.
في الدراسة ، تمكن الباحثون من تحفيز مجموعة معينة من الخلايا العصبية في الفئران وبالتالي تحديد الوظيفة الحركية لهذه الخلايا.
المصدر :