Smadzeņu šūnas, par kurām mēs domājām, ka tās ir tikai pildvielas, patiesībā varētu būt mūsu ķermeņa pulksteņu atslēga

LPDWiki

Zinātnieki ir atklājuši, ka smadzeņu šūnām, kuras kādreiz tika uzskatītas par vienkāršiem neironu vietu turētājiem, patiesībā varētu būt svarīga loma, palīdzot regulēt mūsudiennakts uzvedība.

Astrocīti ir sava veidaglia šūna– atbalsta šūnas, kuras bieži sauc par nervu sistēmas līme , jo tie nodrošina neironu struktūru un aizsardzību. Taču jauns pētījums liecina, ka astrocīti nav tikai nepilnību aizpildītāji un tiem var būt izšķiroša nozīme, lai saglabātu laikuķermeņa iekšējais pulkstenis.

Zinātniskā vienprātība jau sen uzskatīja, ka mūsu iekšējo pulksteni kontrolēsuprahiasmatiskie kodoli(SCN), smadzeņu reģions hipotalāmā, kas sastāv no aptuveni 20 000 neironiem. Bet tajā pašā apgabalā ir aptuveni 6000 zvaigžņu formas astrocītu šūnu, kuru precīza funkcija nekad nav pilnībā izskaidrota.



Tagad komanda no Vašingtonas universitātes Sentluisā ir izdomājusi, kā neatkarīgi kontrolēt astrocītus pelēm, un, mainot astrocītus, zinātnieki spēja palēnināt dzīvnieku laika izjūtu.

'Mums nebija ne jausmas, ka viņi būs tik ietekmīgi,' saka viens no pētniekiem Mets Tso .

Kādreiz tika uzskatīts, ka suprahiasmātiskie kodoli ir vienīgā smadzeņu daļa, kas regulē diennakts ritmus, taču tagad zinātnieki saprot, ka šūnas visā ķermenī.visiem ir savi diennakts pulksteņi– ieskaitot šūnas, kas veido mūsu plaušas, sirdi, aknas un visu pārējo.

2005. gadā , viens no komandas, neirozinātnieks Ēriks Hercogs, palīdzēja noskaidrot, ka astrocītos ir arī šie pulksteņa gēni.

Izolējot smadzeņu šūnas no žurkām un savienojot tās ar bioluminiscējošu proteīnu, Hercoga komanda parādīja, ka tās mirdz ritmiski – pierādījums tam, ka tās spēj saglabāt laiku tāpat kā citas šūnas.

Pagāja vairāk nekā desmit gadi, līdz pētnieki izdomāja, kā izmērīt tādu pašu astrocītu uzvedību dzīvā paraugā, izmantojotCRISPR-Cas9 gēnu rediģēšanalai peļu astrocītos izdzēstu pulksteņa gēnu, ko sauc par Bmal1.

Pelēm ir savas diennakts pulksteņi, kas darbojas aptuveni 23,7 stundas . Mēs to zinām, jo ​​peles pastāvīgā tumsā sāks skriet uz riteņa ik pēc 23,7 stundām un parasti nepalaid garām savu laiku vairāk nekā par 10 minūtēm.

Cilvēki arī nedaudz garām 24 stundu atzīmei - Hārvardas universitātei pētījums 1999. gadā atklāja, ka mūsu iekšējie pulksteņi darbojas nedaudz pārāk ilgi, ikdienas ciklā 24 stundas un 11 minūtes.

Bet, lai gan Hercogs 2005. gadā bija pierādījis, ka astrocīti ir iesaistīti laika noturēšanā, komanda ne vienmēr gaidīja, ka tiks ietekmētas peles bez Bmal1, jo lielākā daļa pētījumu, kas saistīti ar suprahiasmātiskajiem kodoliem, ir pierādījuši neironu, nevis astrocītu kontrolējošo iedarbību.

'Kad mēs izdzēsām gēnu astrocītos, mums bija labs iemesls prognozēt, ka ritms paliks nemainīgs.' saka Tso .

'Kad cilvēki neironos izdzēsa šo pulksteņa gēnu, dzīvnieki pilnībā zaudēja ritmu, kas liecina, ka neironi ir nepieciešami ikdienas ritma uzturēšanai.'

Taču, pētniekiem par pārsteigumu, izdzēšot pulksteņa gēnu astrocītos, peles iekšējie pulksteņi darbojās lēnāk – ikdienas skrējiens sākās aptuveni 1 stundu vēlāk nekā parasti.

Citā eksperimentā komanda pētīja peles ar mutāciju, kas izraisīja to diennakts pulksteņu ātru darbību. Izlabojot šo gēnu dzīvnieku astrocītos, bet nenovēršot defektu viņu neironos, viņi nebija pārliecināti, kāda būs ietekme.

'Mēs gaidījām, ka SCN sekos neironu tempam,' saka Tso . SCN ir 10 reizes vairāk neironu nekā astrocītu. Kāpēc uzvedībai būtu jāseko astrocītiem?

Ar mutāciju, kas fiksēta dzīvnieku astrocītos, pele sāka savu skriešanu 2 stundas vēlāk nekā pelēm, kurām mutācija nebija labota (ne astrocītos, ne neironos).

'[Šie rezultāti] liek domāt, ka astrocīti kaut kādā veidā sarunājas ar neironiem, lai diktētu ritmus smadzenēs un uzvedībā,' Hercogs stāstīja Diānai Kvonai. Zinātnieks .

Lai gan pētnieki atzīst, ka viņi pilnībā nesaprot, cik lielā mērā astrocīti kontrolē diennakts uzvedību, ir skaidrs, ka notiek kaut kas spēcīgs.

Protams, mēs vēl nevaram garantēt, vai cilvēku astrocīti regulē ķermeņa pulksteņus tādā pašā veidā, taču tas ir kaut kas, ko vēlākos pētījumos varētu apstiprināt.

Mums būs jāgaida, lai redzētu turpmāko pētījumu rezultātus, lai uzzinātu vairāk, taču līdz tam laikam viens ir skaidrs – šīs smadzeņu šūnas noteikti ir paredzētas daudz vairāk nekā tikai neironu polsterēšanai.

Par atklājumiem ziņots Pašreizējā bioloģija .

Populārākas Kategorijas: Skaidrotājs , Viedoklis , Cilvēkiem , Veselība , Fizika , Vidi , Tech , Telpa , Daba , Dabu ,

Par Mums

Neatkarīgu, Pārbaudītu Faktu Publicēšana Par Veselību, Telpu, Dabu, Tehnoloģijām Un Vidi.