Suche
Mein Konto
Az új Worm Connectome feltárja az idegi aktivitás titkait!
A tudósok a C. elegans féreg neuronális aktivitását tanulmányozzák, hogy feltárják a szerkezet és a funkció közötti kapcsolatot.
Az új Worm Connectome feltárja az idegi aktivitás titkait!
Mindig vannak új, izgalmas felfedezések az idegtudomány világában. Egy nemrégiben közzétett tanulmány a Caenorhabditis elegans férget vizsgálja, hogy rávilágítson az agy szerkezete és a neuronális aktivitás közötti összetett összefüggésekre. Ezek a kis állatok még 1986-ban keltették fel a kutatók érdeklődését, amikor elkészült az összes szinaptikus kapcsolat első térképe. De amint a The Transmitter beszámol, kiderül, hogy még sok kérdésre kell választ adni.
Az anatómia és a funkció összekapcsolásának kihívása mindennek bizonyult, csak nem könnyű. A neuronális aktivitás meglévő kapcsolatokon alapuló modelljei nem mindig egyeznek meg az élő férgek agyi aktivitásának megfigyelésével. Valami hasonlót találtak egereknél és gyümölcslegyeknél is, ahol „néma” szinapszisokat és váratlan sejtválaszokat figyeltek meg. Az e jelenségek mögött meghúzódó mechanizmusokat feltáró új előnyomatok azt mutatják, hogy a C. elegans legtöbb hálózati jellemzője nem konzervált az anatómiai és funkcionális térképek között.
A C. elegans új értelmezése
A közelmúltban megjelent kiadványok valóban felnyitják a szemet. Kifejlesztettek egy dinamikus rendszermodellt, amely szimulálja a neuronális aktivitást a C. elegans konnektómában. Ez a modell nem csak a neuronok közötti kapcsolatokat veszi figyelembe, hanem saját korábbi tevékenységüket is. Ezek az eredmények azt mutatták, hogy a neuronok közötti megfigyelt reakciók közül sok magyarázható ezen az alapon. Amint azt a [Neuron] publikációja (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37935195/) említette, a kutatás a neuropeptiderg jelátvitelre összpontosít, amely minden idegrendszerben nagy jelentőséggel bír.
A tanulmány célja egy átfogó konnektor megtervezése az egysejt anatómiájának, a génexpressziós adatoknak és a receptor-ligandum kölcsönhatások biokémiai elemzésének integrálásával. Az eredmények egy nagy kapcsolatsűrűségű és kiterjesztett jelzési kaszkádokkal rendelkező hálózatot mutatnak, amely prototípusként szolgálhat a neuromodulációs hálózatok megértéséhez.
Az idegi kapcsolatok szerepe
Egy másik izgalmas szempont az a felismerés, hogy a neuronok közötti fizikai kapcsolat nem feltétlenül garantálja az erős elektromos aktivitást. Az optogenetikai stimulációs kísérletek nem mindig adnak megjósolható eredményeket. A kutatók azt találták, hogy bár a közvetlen szinaptikus kapcsolatokkal rendelkező neuronok gyakran reagálnak egymásra, sok kölcsönhatás ilyen anatómiai kapcsolatok nélkül is előfordul.
Az átfogó eredmények ok-okozati összefüggésre utalnak az anatómiai és a funkcionális konnektóma között, és kérdéseket vetnek fel az extraszinaptikus jelátvitel szerepével kapcsolatban. Ezek az eredmények alapját képezhetik a jövőbeli, más organizmusok bevonásával végzett munkának, hogy jobban megértsük a neurális hálózatok működését.
Összefoglalva, a jelenlegi kutatás eredményei egy lépést jelentenek a helyes irányba, és segítenek kezelni az agy szerkezete és működése közötti eltérést. Andrew Leifer, a Princeton Egyetem munkatársa, a két előnyomat vezető szerzője hangsúlyozza ezeknek az eredményeknek a fontosságát és azokat az ígéretes lehetőségeket, amelyeket még fel kell tárni a jövőben.