Məlumat

Neyronun perizomatik bölgəsi nədir?

Neyronun perizomatik bölgəsi nədir?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

İnterneyronlar haqqında scholarpedia səhifəsində aşağıdakı keçidlə qarşılaşdım:

The perizomatik domen bütün dendritik budaqlardan gələn postsinaptik potensialların cəminə cavabdehdir [… ]. Beləliklə, perizomatik bölgə - və xüsusilə akson ilkin seqment [… ] məhsulun yaradılmasında həlledici rol oynayır.

Səhifə, əslində perisomatik bölgənin nə olduğunu müəyyən etmir. İnterneyronun perizomatik bölgəsinə nə daxildir?


Yerli aksonal proyeksiyaları olan kortikal GABAergik hüceyrələrdə perizomatik bölgə proksimal dendritlər, hüceyrə gövdəsi və akson başlanğıc seqmenti daxil olmaqla plazma membranının bir hissəsi kimi müəyyən edilir (Zabo). və b., 2010).

İstinad
- Zabo və b., Eur J Neurosci (2010); 31(12): 2234-46


'Peri' = 'bölgəsində'

'soma' = 'hüceyrə bədəni'

buna görə də perizomatik bölgə hüceyrə orqanının bölgəsindəki sahədir - mən 'peri' çox istifadə edildiyi üçün parçalanmanın gələcəkdə faydalı ola biləcəyini düşündüm.


A-nın iki istiqamətli perisomatik tormozlayıcı plastikliyi Fos neyron şəbəkəsi

Davranış təcrübələri xüsusi hadisələrin kodlaşdırılması və xatırlanması üçün vacib olan neyronların seyrək populyasiyalarında FOS transkripsiya faktorunu aktivləşdirir 1,2,3. Bununla belə, təcrübənin şəbəkə yaratmaq üçün dövrələrin yenidən təşkilinə səbəb olan mexanizmlər haqqında məhdud anlayış var Fos- aktivləşdirilmiş hüceyrələr. Bu prosesdə FOS-un son sinir fəaliyyətinin markeri kimi xidmət etməkdən əlavə tələb olunub-olunmadığı və əgər belədirsə, onun bir çox gen hədəflərindən hansının dövrənin yenidən qurulmasının əsasını təşkil etdiyi də məlum deyil. Burada nümayiş etdiririk ki, siçanlar yeni mühitlərin fəza kəşfiyyatı ilə məşğul olduqda, perizomatik inhibə Fos-parvalbümini ifadə edən interneyronlar tərəfindən aktivləşdirilmiş hipokampal CA1 piramidal neyronları gücləndirilir, xolesistokinini ifadə edən interneyronlar tərəfindən perizomatik inhibə zəifləyir. FOS transkripsiya amili kompleksinin funksiyası pozulduqda inhibənin bu iki istiqamətli modulyasiyası ləğv edilir. Elektrofiziologiya ilə birlikdə təkhüceyrəli RNT ardıcıllığı, ribosomla əlaqəli mRNT profili və xromatin analizləri FOS-un transkripsiyasını aktivləşdirdiyini ortaya qoyur. Scg2, inhibisyonda bu dəyişiklikləri əlaqələndirmək üçün bir çox fərqli neyropeptidi kodlayan bir gen. Parvalbumin və xolesistokinini ifadə edən interneyronlar piramidal hüceyrə fəaliyyətinin fərqli xüsusiyyətlərinə vasitəçilik etdiyi üçün 4,5,6 inhibitor sinaptik girişin SCG2-dən asılı olaraq yenidən təşkilinin in vivo şəbəkə funksiyasına təsir edəcəyi proqnozlaşdırıla bilər. Bu proqnoza uyğun olaraq, hipokampal qamma ritmləri və piramidal hüceyrənin teta fazası ilə əlaqəsi əhəmiyyətli dərəcədə dəyişir. Scg2. Bu tapıntılar FOS və SCG2-nin şəbəkənin yaradılmasında ibrətamiz rolunu ortaya qoyur Fos-Seçimli modulyasiya edilmiş bir vəziyyət yaratmaq üçün yerli inhibisyonun yenidən qurulması yolu ilə aktivləşdirilmiş neyronlar. Fərqli tormozlayıcı yollarda fəaliyyət göstərən əks plastiklik mexanizmləri zamanla xatirələrin konsolidasiyasını dəstəkləyə bilər.


Temporal Lob Epilepsiya Xəstələrinin Hipokampisində Perisomatik İnhibitor Şəbəkəsinin Sinaptik Yenidən Təşkili.

Hipokampal interneyronlar müxtəlif funksional qruplara bölünür: dendritik, perizomatik və interneyron-selektiv inhibitor hüceyrələr [1-3]. Dendritik interneyronlar öz aksonlarını əsas hüceyrələrin dendritik bölgəsinə proyeksiya edir və onların girişinə nəzarət edir, perisomatik interneyronlar isə onların çıxışına təsir etmək üçün əsas hüceyrələrin akson başlanğıc seqmentini və somatik bölgəsini (proksimal dendritlər daxil olmaqla) innervasiya edir. Üçüncü qrup, interneyron-selektiv inhibitor hüceyrələr, hipokampal inhibitor şəbəkələrin sinxronluğunu tənzimləyən, yalnız digər interneyronları innervasiya edir [4].

İnsan hipokampusunda perizomatik interneyronların üç əsas növü fərqləndirilə bilər: parvalbumin (PV-) müsbət akso-aksonik və ya çilçıraq hüceyrələri, PV-müsbət səbət hüceyrələri və tərkibində xolesistokinin olan Tip 1 kannabinoid reseptor (CB1-) müsbət səbət hüceyrələri. 5]. Neyrokimyəvi cəhətdən fərqli iki səbət hüceyrəsi populyasiyası şəbəkə salınımlarında fərqli rola malikdir. PV-müsbət səbət hüceyrələrinin ritmləri idarə etmək üçün ixtisaslaşmış olduğu bilinir, halbuki CB1-müsbət interneyronlar hipokampal sinxronizasiyanın incə tənzimlənməsinə təsir göstərir [3]. Bu iki səbət hüceyrə növü fərqli əlaqə, reseptorlar, neyromodulyatorlar və neyrotransmitterlərlə fərqlənir [6]. PV tərkibli interneyronlar əsasən yerli əsas hüceyrələr tərəfindən innervasiya olunur və beləliklə salınım funksiyalarında yüksək effektivliyə malikdir. Bunun əksinə olaraq, CB1-müsbət səbət hüceyrələri beynin "daxili dünyası" haqqında məlumat daşıyan böyük miqdarda subkortikal girişləri alır [7] və müvafiq olaraq sinxron ansambl fəaliyyətini modullaşdırır. Buna görə də, PV-müsbət səbət hüceyrələrinin kortikal şəbəkə rəqsləri üçün "saat mexanizmi" kimi fəaliyyət göstərdiyi düşünülür, CB1-i ifadə edən interneyronlar isə "plastik incə tənzimləmə cihazı" kimi fəaliyyət göstərir. Perisomatik inhibə gəmirici hipokampal dilim preparatlarında kəskin dalğa dalğalarının [8], qamma salınımlarının [9] və tutmaya bənzər fəaliyyətlərin [10] yaranmasında və tənzimlənməsində mühüm rola malikdir. Heyvan modellərində perizomatik inhibisyonun manipulyasiyası, PV-müsbət neyronları seçici şəkildə stimullaşdırmaq və interneyron prekursorlarını köçürməklə tutma nəzarətinə nail olmaq üçün ilk cəhdlər edilmişdir [11-13]. Bununla belə, epileptik vəziyyətlər zamanı insan hipokampusunun perizomatik inhibəsinin artması və ya azalması hələ də mübahisəlidir [11, 14-16]. Burada temporal lob epilepsiya xəstələrinin hipokampusunda PV-immuno-ləkələnmiş və CB1-immunopozitiv perisomatik inhibitor interneyronların taleyini ümumiləşdiririk. Biz göstəririk ki, perisomatik inhibisyonda dəyişikliklər hipokampal subregiondan və skleroz dərəcəsindən asılı olaraq mürəkkəb bir şəkil göstərir.

Bu tədqiqatlar üçün biz nevroloji pozğunluq əlamətləri olmayan yarılma subyektlərinin altı nəzarət beyinindən və temporal lob epilepsiyası olan xəstələrdən cərrahi yolla çıxarılan 57 hipokampidən istifadə etdik. Nəzarət beyinləri ölümdən 2 saat sonra çıxarıldı, parçalanma Semmelweis Universiteti Tibb Fakültəsinin Məhkəmə Patologiya şöbəsində edildi. Tədqiqat Səhiyyə Elmi Şurasının Regional və İnstitusional Elm və Tədqiqat Etikası Komitəsinin (TUKEB 5-1/1996, 2005-ci ildə genişləndirilmiş) etik komitəsi tərəfindən təsdiqlənmiş və Helsinki Bəyannaməsinə uyğun olaraq həyata keçirilmişdir. Fiksasiya üsulu və immunositokimya metodu əvvəlki məqalələrimizdə təsvir edilmişdir [5, 17-20].

Temporal lob epilepsiya (TLE) xəstələri adətən hipokampal atrofiyanın dərəcəsinə görə təsnif edilir. İnsan hipokampal subregionlarının nomenklaturasında hələ də konsensus yoxdur. Hilus, son folium, CA4 və CA3c bölgəsi terminləri hamısı istifadə olunur və bir qədər fərqli və (bəzi hallarda) üst-üstə düşən sahələri ifadə edir, hamısı dişli qranul hüceyrə təbəqəsinin bıçaqları daxilində yerləşir [17, 21-26]. CA1 bölgəsi ilə subikulum arasındakı keçid sahəsi də bir neçə tədqiqatda CA1 bölgəsinin distal hissəsi [25, 26] və ya digərlərində prosubikulum [18, 23, 27] idi. Bununla belə, bütün tədqiqat qrupları iki əsas qrupun yaradılmasında razılaşdılar: hipokampal sklerozlu və ya olmayan xəstələr. Epilepsiya xəstələrinin sonrakı ayrılması ya qranul hüceyrələrinin həyəcanlılığına, etiologiyasına və cərrahi nəticəyə [28] və ya kompleks hüceyrə itkisi modelinə [18] əsaslanaraq həyata keçirilirdi. Sklerotik hipokampus daha da son foliumun və CA1 bölgəsinin atrofiyasına əsaslanaraq alt qruplara bölündü [26]. Bu icmalda biz [18]-də yaradılmış qrupları izləyəcəyik (Şəkil 1-ə bax).

Qısaca, (I) Tip 1 (yumşaq): CA1 bölgəsində əhəmiyyətli əsas hüceyrə itkisi olmadan, nəzarətə bənzəyir. Müəyyən interneyron növlərinin bir qədər itkisi stratum oriens və hilusda görünür. (II) Tip 2 (yamaqlı): piramidal hüceyrə itkisi atrofiya əlamətləri olmadan CA1 bölgəsində yamaqlardır. Neyronlararası itki daha aydın olur. (III). Tip 3 (sklerotik): CA1 bölgəsi atrofik və kiçildi, əsas hüceyrə itkisi demək olar ki, tamamlandı və təbəqələr ayrıla bilməz. İnterneyronlar onların paylanması və morfologiyasında əhəmiyyətli dəyişikliklər göstərir [20].

2.1. Parvalbumin tərkibli interneyronların paylanmasında dəyişikliklər

2.1.1. İnsan Hipokampusunu idarə edin. Parvalbumin-(PV-) immunoreaktivliyi yalnız insan hipokampusunun əsas olmayan hüceyrələrində aşkar edilmişdir [24, 29, 30]. PV-müsbət interneyronlar dişli girusun bütün təbəqələrində yerləşirdi. Onlar hilusda ən çox, stratum molekulyarında isə daha az idi və qranul hüceyrə təbəqəsində yalnız bir neçə hüceyrə görünürdü. Hüceyrələrin əksəriyyəti çoxqütblü idi, lakin bəziləri üçbucaqlı və ya fusiform formada idi. Ammons buynuzunda PV-müsbət interneuronlar piramidal hüceyrə təbəqəsinin daxilində və ya yaxınlığında yerləşirdi (Şəkil 1 və 2). Onlar adətən böyük hüceyrə gövdəsi, bütün təbəqələrdə uzanan uzun hamar dendritlər nümayiş etdirirdilər. Başqa bir xarakterik hüceyrə növü stratum oriensdə tapılan üfüqi dendritləri olan fusiform hüceyrə idi (Şəkil 1(a)). Aksonlar həm dişli girusda, həm də Ammon buynuzunda əsas hüceyrə təbəqələrində homogen şəbəkə əmələ gətirirdilər (Şəkil 2(a)).

2.1.2. Temporal Lob Epilepsiya Xəstələrinin Hipokampusu. Epileptik insan hipokampusunda PV-immunoreaktivlik hipokampal sklerozun şiddətinin dərəcəsi ilə əlaqəli olaraq müxtəlif dərəcədə azalmışdır (Şəkil 1). Fərqli tədqiqat qrupları tərəfindən müəyyən edilmiş PV-müsbət neyron sıxlıqları, hipokampusun nomenklaturasındakı və kəmiyyət üsullarının fərqliliyi səbəbindən çətin müqayisə edilə bilər. Bununla belə, tendensiyalar oxşar idi: sklerozu olmayan xəstələrin dentat girusunda, CA1, CA2 və CA3 bölgələrində PV-müsbət interneyronların sayında orta dərəcədə azalma aşkar edilmişdir [17, 25]. PV-müsbət neyronların sayı nəzarət dəyərlərinə ən yaxın idi (

75% dentat girusunda nəzarət və

Yüngül qrupda (Tip 1) CA1 bölgəsində 60% və daha da azalmışdır (əvvəl

Həm dişli girusda, həm də CA1 bölgəsində nəzarətin 20% -i yamaqlı qrupda (Tip 2, Şəkil 1(b) və 1(c), [18]). Sklerotik hipokampusda (Tip 3) həm dentat girusda (nəzarətin 6%-ə qədər), həm də CA1 bölgəsində (nəzarətin 21%-nə qədər) PV-müsbət hüceyrələrin sayı kəskin şəkildə azalmışdır [17, 18, 25. ]). Andrioli və başqalarının məlumatları. [25], hipokampal subregionları müəyyən etmək üçün müxtəlif nomenklaturadan istifadə etmələrinə baxmayaraq, oxşar tendensiyalar göstərdilər. Onlar qeyri-sklerotik hipokampusda PV-müsbət hüceyrələrin sıxlığının yalnız dişli girusun polimorfik təbəqəsində (tədqiqatlarımızda hilusun bir hissəsi) və CA2 bölgəsində (hər ikisi) əhəmiyyətli dərəcədə azalma tapdılar.

50% nəzarət). PV-müsbət hüceyrələrin sıxlığı idi

CA3-də nəzarətin 65%-i və

CA1 regionunda 75%. CA1 bölgəsi ilə subikulum arasındakı keçid zonası bizim xaric etdiyimiz və CA1-in prosubikulumu olan CA1-dən ibarət idi. Bu səbəblə yalnız bir azalma tapdılar

Skleroz CA1 bölgəsində 35%, bizim 79% azalmamızdan fərqli olaraq. Onlar PV-müsbət hüceyrə sıxlığını müşahidə etdilər

20% dentat girusun polimorf təbəqəsində nəzarət,

CA2 regionlarında 50. Epileptik zədələrə ən çox həssas olanlar dişli girusun hilusunda yerləşən hüceyrələr və Cornu Ammonisdəki stratum oriensin horizontal hüceyrələri idi. Onların sayı digər təbəqələrdəki neyronlara nisbətən daha çox azalmışdır [17, 18]. Yüngül qrupda, hilar PV ilə boyanmış hüceyrə sıxlığı idi

Nəzarətin 50%-i ([25]-dəki polimorf təbəqəyə uyğundur),

Yamaqlı qrupda 13%, sklerotik hipokampusda isə 0,6%. Subikulum adətən hipokampal formasiyanın epileptik zədəyə davamlı bölgəsi hesab olunur. Bununla belə, həm qeyri-sklerotik, həm də sklerotik epileptik nümunələrdə PV tərkibli interneyronların sayı əhəmiyyətli dərəcədə azalmışdır [25]. Bundan əlavə, kalsium bağlayan zülal Kalbindinin (adətən dendritik inhibitor interneyronlarda mövcuddur, [1]-ə baxın) anormal görünüşü subikulyar akso-aksonik hüceyrə terminallarında müşahidə edilmişdir [15, 31]. Çilçıraq hüceyrələrinin kiçik bir alt qrupunun mövcudluğu insan nəzarəti və epileptik CA1 bölgəsində nümayiş etdirildi [32].

PV ilə boyanmış liflərin paylanması epilepsiyada da dəyişmişdir (Şəkil 3(a)-3(d)). 1-ci tip qeyri-sklerotik hipokampusda PV-müsbət aksonal şəbəkə nəzarət orqanlarından daha yüksək olmasa da, oxşar sıxlığa malikdir [18]. Çilçıraq hüceyrəsi aksonal birləşmələrinin mürəkkəbliyi və sıxlığının (Şəkil 2(a) və 3(a)-3(c)) də əhəmiyyətli dərəcədə artdığı göstərilmişdir [15]. Bütün digər epileptik hallarda (yamaqlı və sklerotik qruplar) aksonal buludun qeyri-homogen olduğu aşkar edilmişdir (Şəkil 2(b) və 3). Sıx aksonal şəbəkənin yamaqları dişli qranul hüceyrə qatında immunolənglənmiş elementləri olmayan sahələrlə əvəz olundu (Şəkil 2(b), [15, 17-19]). PV-immun boyamasının ümumi azalmasına baxmayaraq, bəzi PV-müsbət səbət və çilçıraq formaları həm dişli girusda, həm də nəzarətdə olduğundan xeyli mürəkkəb olan Kornu Ammonis bölgələrində (Şəkil 3) qaldı [15]. Şiddətli əsas hüceyrə itkisi olan bölgələrdə (sklerotik CA1 bölgəsi və CA3c/hilar bölgəsi Şəkil 3(d)-ə baxın), baxmayaraq ki, çox az sayda PV-müsbət hüceyrə cisimlərinin və dendritlərin mövcudluğu göstərilmişdir. [15, 18]. Sklerotik CA1 və subikulum (həmçinin CA1led prosubiculum) arasındakı keçid zonasında hipertrofik, çox mürəkkəb PV ilə boyanmış səbət formalaşmaları müşahidə edildi [31].

PV tərkibli sinapsların elektron mikroskopiyası

(1) Nəzarət. PV-müsbət somata elektron mikroskopik səviyyədə interneyronların xarakterik xüsusiyyətlərini göstərdi [30]. Onlar nüvə qatlanması, nüvədaxili çubuqlar və təbəqələr, çoxsaylı orqanoidləri olan böyük sitoplazma və lipofusin qranullarını nümayiş etdirdilər. Onlar həm simmetrik (inhibitor), həm də asimmetrik (həyəcanlandırıcı) aksosomatik sinapslar aldılar. Dendritlar adətən hamar idi və çoxlu sayda asimmetrik sinapslar alırdı [30].

PV-müsbət akson terminalları əsasən əsas hüceyrə somataları, proksimal dendritlər və akson ilkin seqmentləri ilə simmetrik sinapslar meydana gətirdi (AISs, Şəkil 3(e)-3(h)). PV-akson terminallarının hədəf elementlərinin paylanması dentat girus [17] və insan epileptik hipokampusunun CA1 bölgəsi [18] arasında bəzi fərqlər göstərdi. Qranul hüceyrə somataları CA1 piramidal hüceyrə gövdələrinə nisbətən PV-müsbət akson terminalları ilə daha tez-tez innervasiya olunurdu, halbuki qranulların və CA1 piramidal hüceyrələrinin AIS-lərini innervasiya edən PV ilə boyanmış butonların nisbəti oxşar idi (Cədvəl 1). PV-immunopozitiv terminalların aşağı nisbəti CA1 bölgəsinə nisbətən dişli girusda dendritlər və onurğalarla təmasda idi (Cədvəl 1).

(2) Epilepsiya. PV-müsbət hüceyrə cisimləri və dendritləri epileptik diş girusunda və CA1 bölgəsində elektron mikroskopik səviyyədə araşdırıldı. PV ilə boyanmış hüceyrələrin subcellular xüsusiyyətləri epileptik toxumada dəyişməz qaldı. Giriş xüsusiyyətlərinin, yəni böyük miqdarda asimmetrik sinaptik girişin idarəetmə ilə oxşar olduğu aşkar edilmişdir. Bununla belə, cücərmiş mamırlı terminalların dentat girusun stratum molekulyarındakı PV-müsbət hüceyrələrdə bitdiyi aşkar edilmişdir. Bundan əlavə, PV-müsbət dendritlər qismən sklerotik CA1 bölgəsində glial elementlərlə örtülmüşdür [18].

PV-müsbət aksonların hədəf seçimi epilepsiyada bir qədər dəyişdirilmişdir. Dentat qranul hüceyrəsi somataları nəzarətdə olduğundan daha yüksək nisbətlə daha aşağı AIS-də əlaqə saxladılar (Cədvəl 1, [17]). Hədəf paylanması epileptik CA1 bölgəsində sistematik olaraq dəyişmədi. Bütün qrupların müxtəlif subyektləri arasında yüksək dəyişkənlik aşkar edilmişdir (nəzarət və yüngül və yamaqlı hüceyrə itkisi ilə epileptik, [18]).

(3) Hipokampal Əsas Hüceyrələrin Somatik Girişi. İnsan hipokampusunun əsas hüceyrələrinin perizomatik inhibitor innervasiyasını təyin etmək üçün başqa bir yanaşma istifadə edilmişdir. Aldıqları bütün inhibitor sinapsların soma/AIS perimetri və aktiv zonalarının uzunluğunun ölçülməsi sinaptik əhatə dairəsini müəyyən etməyə kömək etdi. Bu, presinaptik terminalların PV məzmunundan asılı olmayan (dəqiq metod üçün [17, 18]-ə baxın) və hər iki (PV+ və CB1+) səbət hüceyrə populyasiyalarından gələn bütün inhibitor sinaptik girişləri ölçən somatik inhibənin təxminidir. Qısaca olaraq, bir elektron mikroskopik bölmədə təxminən 30-50 qonşu əsas hüceyrə somatasını və ya AIS-ni təhlil etdik. Somatanın və AIS-lərin perimetri, eləcə də onlarla təmasda olan bütün butonların sinaptik uzunluğu ölçüldü. Sinaptik əhatə [mikro]m sinaptik uzunluq/100 [mikro]m soma və ya AIS perimetri kimi təmin edilmişdir. Epilepsiyanın heyvan modelində parvalbumin-immunoreaktivliyin sağ qalan inhibitor interneyronlardan yox olduğu göstərildi [33-35]. İnhibitor sinaptik əhatə dairəsinə PV-immunoreaktivliyini itirmiş perisomatik inhibitor hüceyrələrdən gələn inhibe də daxildir.

Epilepsiya zamanı dentat qranul hüceyrələri ilə təmasda olan somatik inhibitor sinapsların sayı nəzarət dəyərlərinin təxminən 125-135%-nə qədər artmışdır [17]. Qranul hüceyrə cisimlərini innervasiya edən PV-müsbət butonların nisbəti yüngül formada təxminən üçdə ikiyə, yamaqlı və sklerotik epilepsiya qrupunda isə təxminən üçdə birinə qədər azalmışdır (Cədvəl 2). Qranul hüceyrə somatının sinaptik əhatəsini ölçərkən biz də nəzarət dəyərinin 126-134% -ə qədər artım əldə etdik (Cədvəl 2). Qranul hüceyrə AIS-lərinin sinaptik əhatə dairəsi somatik inhibitor girişdən daha böyük dərəcədə artmışdır: nəzarətin 215-525%-i (Cədvəl 2, [32]). AIS-lərlə təmasda olan PV-müsbət butonların nisbəti qeyri-sklerotik qruplarda dəyişməz qalmış və daha mürəkkəb çilçıraq formasiyalarının mövcudluğuna uyğun olaraq sklerotik hipokampusda (Cədvəl 2) artırılmışdır [15]. Qeyd edək ki, sıx (48,1%) və zəif (7,9%) PV-müsbət lif şəbəkəsi olan yamaqlar arasında AIS-lərlə təmasda olan PV-müsbət butonların nisbətində böyük fərqlər müşahidə edilmişdir. PV tərkibli aksonal buludları olmayan yamaqlarda qranul hüceyrələri sağlam idi və onların AİS-lərinin sinaptik əhatə dairəsi güclü PV aksonal boyanması olan yamaqlara nisbətən eyni dərəcədə yaxşılaşmışdır.

CA1 piramidal hüceyrələrinin somatik girişi yalnız nəzarət və sklerotik olmayan epileptik qruplarda tədqiq edilmişdir (Cədvəl 2, [18]), çünki sklerotik CA1 bölgəsində piramidal hüceyrələr çətin tapıla bilərdi. Yüngül qrupda (Tip 1) somatik sinaptik əhatə dəyişməyib, çox mürəkkəb çilçıraq birləşmələrinin [15] mövcudluğuna uyğun olaraq aksonal girişin artdığı aşkar edilib. Yamaqlı hüceyrə itkisi olan sklerotik olmayan hipokampusda (Tip 2) həm somatik, həm də aksonal inhibitor girişlər azalmışdır.Elektron mikroskopik səviyyədə görünən piramidal hüceyrələri olan və olmayan yamaqları araşdırdıq və piramidal hüceyrələrin hər iki bölgədə mövcud olduğunu gördük. Tərkibində piramidal hüceyrələr olan yamaqlarda sağlam görünürdülər, onların əksəriyyəti isə piramidal hüceyrələri olmayan yamaqlarda ciddi degenerasiya və hüceyrə ölümü əlamətlərini göstərdi [18]. Hər iki növ yamaqda PV-müsbət aksonal bulud mövcud idi. PV-müsbət boutons nisbəti CA1 bölgəsində dişli girusla (11-12%) müqayisədə çox yüksək idi (23-45%) və epileptik nümunələrdə artdı və ya dəyişməz qaldı (39-47%). Sinaptik əhatə dairəsində və CA1 piramidal hüceyrə AIS-lərini innervasiya edən PV-müsbət butonların nisbətindəki dəyişikliklər epileptik toxumada əhəmiyyətli deyildi [18].

Dentat girusunda və CA1 və CA2 bölgələrində çoxlu simmetrik, ehtimal ki, inhibitor butonlar əsas hüceyrə cisimlərində bitmişdir. Əsas hüceyrə somatasını innervasiya edən asimmetrik, ehtimal ki, həyəcanverici sinapslar yalnız sklerotik hipokampuslu epileptik dişli girusda müşahidə edilmişdir (Cədvəl 2, [17]). Gözlənilməz olaraq, biz asimmetrik sinapslar [19] tərəfindən edilən CA2 piramidal hüceyrə cisimlərində tez-tez təmasları müşahidə etdik, mamırlı terminalların xüsusiyyətlərini göstərdik [36]. Buna görə də, CA2 piramidal hüceyrələri üçün həm inhibitor sinaptik əhatə, həm də həyəcanverici sinaptik əhatə müəyyən edilmişdir (Cədvəl 2, Şəkil 3, [19]). Epileptik CA2 bölgəsində inhibitor sinaptik əhatə dəyişməz qaldı, lakin piramidal hüceyrə cisimləri ilə təmasda olan PV-müsbət akson terminallarının nisbəti kəskin şəkildə azaldı (nəzarətdə 17,5%-dən epileptik toxumada orta hesabla 2,1%-ə qədər). Həyəcanlandırıcı sinaptik əhatə epileptik hallarda inhibitor sinaptik əhatə dairəsinin təxminən yarısı idi, asimmetrik sinapslar tədqiq edilmiş CA2 piramidal hüceyrələrinin 50-70%-nin somasında aşkar edilmişdir [19].

CA2 piramidal hüceyrələrinin inhibitor sinaptik əhatə dairəsi CA1 piramidal hüceyrələrinin əhatə dairəsini aşdı ki, bu da nəzarət hipokampusunda dişli qranul hüceyrələrininkindən bir qədər yüksək idi (0,80 [+ və ya -] 0,41 və 0,64 [+ və ya -] 0,47 ilə 0,53 [+ və ya -] ] 0.64). CA1 piramidal hüceyrə AIS-lərinin inhibitor sinaptik əhatə dairəsi somatik və qranul hüceyrə AIS sinaptik əhatə dairəsi ilə müqayisədə olduqca yüksək idi (0,5-0,8 dəyərlərinə qarşı 2,34 [+ və ya -] 2,55). Əsas hüceyrələrin perizomatik bölgəsini innervasiya edən PV-müsbət akson terminallarının nisbəti hipokampusun digər bölgələri ilə müqayisədə CA1 bölgəsində ən yüksək idi (Cədvəl 2, Şəkil 2 və 3).

Xülasə, çilçıraq formalaşması mürəkkəbliyinin artması ilə birlikdə epileptik hipokampusda qranul hüceyrə somatası və AIS-lərin inhibitor girişi gücləndirildi. Piramidal hüceyrələr sağ qaldığı müddətcə Cornu Ammonis bölgələrində perisomatik inhibitor giriş mövcuddur. Bununla belə, regional fərqlər mövcuddur: PV-müsbət terminalların nisbəti epileptik CA1 bölgəsində artmış və ya dəyişməmiş, CA2 bölgəsində isə kəskin şəkildə azalmışdır. Biz həm epileptik dişli girusda, həm də CA2 bölgəsində mamırlı liflərin cücərməsini müşahidə edə bildik. Onlar nəzarət toxumasında heç vaxt görünməyən sklerotik hipokampusun əsas hüceyrələrinin somatik membranında sonlanırlar [19].

2.2. CB1-İmmunoqrafik İnterneyronların Lif Sıxlığında Dəyişikliklər. Kannabinoid reseptor Tip 1- (CB1-) immunolənglənmiş interneyronların əksəriyyətində insan hipokampusunda neyrokimyəvi CA1 marker xolesistokinin (CCK) olduğu göstərilmişdir [5, 37]. Onların əksəriyyəti səbət hüceyrələridir və əsas hüceyrələrin proksimal dendritləri və ya hüceyrə cisimləri üzərində bitir. Onlara nəzarət edən insan hipokampusunun və dişli girusun bütün alt sahələrində rast gəlmək olar [5]. PV-müsbət səbət hüceyrələrindən fərqli olaraq, CB1-immuno-ləkələnmiş hüceyrələr epilepsiya xəstələrinin hipokampiyasının bütün sahələrində mövcuddur, hətta sklerotik CA1 bölgəsində də müşahidə edilə bilər [38]. Epilepsiya zamanı CB1-i ifadə edən xolesistokinin-immunoreaktiv hüceyrələrin [20] bu görkəmli qorunması Kalbindin-müsbət interneyronların sağ qalması ilə müqayisə edilə bilər [32, 39]. CB1 həm həyəcanverici, həm də inhibitor terminallarda mövcuddur [3, 40, 41]. Bu araşdırmada biz yalnız CB1 reseptorlarını ifadə edən GABAergik hüceyrələrin taleyini araşdırdıq.

Ümumi CB1 mRNT-nin aşağı tənzimlənməsi (həm həyəcanverici, həm də inhibitor sinaptik terminallara daşınacaq reseptorlar daxil olmaqla) insanın epileptik hipokampusunda təsvir edilmişdir [38]. Həyəcanlandırıcı şəbəkə ilə əlaqəli endokannabinoid molekullarının (CB1 reseptoru ilə birlikdə) ifadəsinin azaldığı nümayiş etdirildi, lakin inhibitor interneyronlarla əlaqəli CB1 reseptorunun heç bir azalması göstərilmədi [38]. CB1-ə qarşı müxtəlif antikorlar reseptorun müxtəlif hissələrini tanıyır və müxtəlif immunoqrafik nümunələr verir. Bir antikor həm həyəcanverici, həm də inhibitor terminallarda mövcud olan bütün CB1 reseptorlarını ləkələyir, digəri isə - əvvəlki tədqiqatlarımızda istifadə olunur - yalnız inhibitor terminallarda yerləşən CB1 reseptorunu aşkar edir [5, 20]. Hazırkı araşdırma GABAergik interneyronlar tərəfindən ifadə edilən CB1 reseptorlarını vizuallaşdıran sonuncu antikordan istifadə edilən tədqiqatlara əsaslanır.

CB1-immunopozitiv elementlərin sinaptik hədəflərinin paylanması ən yüksək lif sıxlığının mövcud olduğu nəzarət və sklerotik TLE subyektlərində dentat girusun stratum molekulyarında tədqiq edilmişdir. CB1-immunopozitiv terminalların postsinaptik hədəfləri əsasən dendritlər, hüceyrə cisimləri və onurğalar idi və onların nisbəti nəzarət və epilepsiya xəstələrində oxşar idi [20] dendritlərdə bitən CB1 etiketli aksonların təxminən üçdə ikisi,

Qeyri-sklerotik epileptik hippokamplarda CB1 reseptorlarının dentat girusunda paylanması normal postmortem nəzarətdən əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənmirdi. Bunun əksinə olaraq, sklerotik CA1 bölgəsi olan epileptik xəstələrin dentat girusunda CB1-immun boyamasında güclü artım nümayiş etdirilmişdir [20]. İmmunoqrafik liflərin sıxlığı dişli molekulyar təbəqədə artdı (Şəkil 4) və sağ qalan mamırlı hüceyrələrin ətrafında terminalların sıx şəbəkəsini meydana gətirən hilusda qeyri-homogen oldu. Simmetrik sinapslar yaradan CB1-müsbət liflərin sıxlığı konfokal lazer skan edən mikroskopla ölçüldü və CB1-R-immun boyama səviyyəsi nəzarətin 1,5 qatı idi [20].

Bu sıxlıq artımının mənşəyi həm reseptorların sayının artması, həm də CB1-R ifadə edən liflərin cücərməsi ola bilər. İnsan epileptik dentat girusunda perizomatik inhibitor interneyron tipli aksonların, PV tərkibli akso-aksonik hüceyrələrin cücərməsi müşahidə edilmişdir. Bununla belə, ayrı-ayrı terminallarda reseptorların sayının artması da istisna edilə bilməz. Reseptor miqdarının və lif sıxlığının dəqiq ölçülməsi siçanlarda TLE-nin pilokarpin modelində tədqiq edilmişdir, burada həm liflərin sıxlığının, həm də CB1 reseptorlarının sayının sklerotik hippokampların dentat girusunda, lakin yalnız inhibitor terminallarda artdığı göstərilmişdir. simmetrik sinapsların yaradılması [42].

Epilepsiya zamanı insan hipokampusunun digər bölgələrinin CB1 reseptorlarını ifadə edən liflərindəki dəyişikliklər kəmiyyətcə araşdırılmamışdır. Keyfiyyətli işıq mikroskopik müşahidəsi həm sklerotik, həm də qeyri-sklerotik hippokampların CA3 bölgəsində (Şəkil 5) dişli girusda aşkar etdiyimiz dəyişikliklərə oxşar dəyişiklikləri göstərdi. Homojen lif şəbəkəsi gücləndi və stratum piramidale-də qeyri-homogen oldu və ayrı-ayrı hüceyrələr ətrafında olduqca güclü şəbəkələr əmələ gətirdi (Şəkil 5(c)). Oxşar geniş şəbəkələr dişli girusun hilusundakı ayrı-ayrı mamırlı hüceyrələrin ətrafında tapıldı (Şəkil 4(d)). Qeyri-sklerotik CA1 bölgəsində CB1-müsbət liflərin oxşar sıxlığı və paylanması (Şəkil 6) nümayiş etdirildi, lakin Tip 2 yamaqlı nümunələrdə qeyri-homogen lif sıxlığı da müşahidə edildi. Sklerotik CA1 bölgəsində hələ də səpələnmiş CB1-immunopozitiv liflər var idi (Şəkil 6(c)). Elektron mikroskopik müayinənin olmaması ilə bu CB1 lif şəbəkələrinin sinaptik hədəfləri və funksiyaları müəyyən edilməmişdir.

Nəticələrimiz göstərir ki, həm PV tərkibli, həm də CB1-ifadə edən perizomatik inhibitor hüceyrələr epileptik hippokamplarda saxlanılır.

PV-müsbət hüceyrələrin sayı sklerozun dərəcəsi ilə paralel olaraq azalsa da, onların akson terminalları nəzarətdə olduğundan daha çox sayda qranul hüceyrə somatasını və akson ilkin seqmentlərini innervasiya edərək dişli girusda mövcud idi və hətta cücərdi. Epileptik hipokampusda hiperkompleks səbət və çilçıraqlı aksonal birləşmələrin olması da perizomatik aksonların cücərməsini dəstəkləyir [l5, 3l]. CA1 və CA2 bölgələrində PV-immunoreaktiv hüceyrələr və onların aksonları postsinaptik hədəfləri olan piramidal hüceyrələr mövcud olduğu müddətcə sağ qalırlar, onlar yalnız sklerotik CA1 bölgəsində yoxdur. Sağ qalan piramidal hüceyrələri olan epileptik CA1 və CA2 bölgələrində somatik və aksonal inhibitor giriş də dəyişməz (və ya bir qədər cücərmiş) qaldı. Bununla belə, regional fərqlər hipokampusun əsas hüceyrələri ilə təmasda olan PV-müsbət akson terminallarının nisbətində görünə bilər: inhibitor butonların 23-45% -i CA1 bölgəsində PV ilə boyanır, halbuki CA2 bölgəsində yalnız 18% və 11. l2%-ə qədəri dentat girusunda PV ilə boyanmışdır.

Epilepsiyanın heyvan modellərində PV-müsbət hüceyrə sayının azalması göstərilmişdir [33-35, 43]. Parvalbumin molekulunun uyğun dəyişiklikləri ilə nəticələnən hüceyrələrin kalsiumla həddindən artıq yüklənməsi heyvanlarda immunreaktivliyin azalmasının səbəbi olmalı idi [34, 35]. Elektron mikroskopik nəticələrimiz göstərir ki, oxşar mexanizmlər insan epileptik hipokampusunda işləyə bilər, yəni epilepsiya zamanı PV-müsbət elementlərin azalması, çox güman ki, neyronlararası hüceyrə ölümündən çox, PV-immun boyama olmaması ilə əlaqədardır. CB1-R-ifadə edən liflərin, həmçinin sklerotik CA1 bölgəsi istisna olmaqla, epileptik hipokampusun bütün alt sahələrində cücərdiyi göstərilmişdir. Bununla belə, CB1-R-immunoqrafik hüceyrələr və liflər hətta sklerotik xəstələrin bu bölgəsində mövcuddur və bu xolesistokinin tərkibli perisomatik inhibitor hüceyrə tipinin əla saxlanmasını göstərir.

İnsan epileptik hipokampusunda əsas hüceyrələrin inhibitor girişi qorunsa da [17-19], bu, perizomatik inhibisyonun dəyişməz qaldığını ifadə etmir. İnsan epileptik hipokampusunda GABA-A reseptor alt bölmələrindəki dəyişikliklər [44, 45] perizomatik inhibə üçün mümkün funksional nəticələrlə subhüceyrə səviyyələrində GABAergik siqnalın pozulmasını təklif etdi. İnsan epileptik hipokampal formalaşmasında elektrofizioloji qeydlər insan epilepsiyasında inhibənin dəyişdirildiyini təsdiqlədi. Mamırlı liflərin cücərməsinə paralel olaraq dentat girusunda pozulmuş inhibə aşkar edilmişdir [46, 47] və bir araşdırmada CA2 bölgəsində zəif və ya heç olmayan inhibə aşkar edilmişdir [48], digər bir məqalədə isə funksional, lakin dəyişdirilmiş inhibə aşkar edilmişdir [19] ]. Bundan əlavə, subikulumda depolarizasiya edən və hiperpolarizasiya edən inhibitor sinaptik potensiallar tapıldı [49, 50], in vitro interiktal fəaliyyətin yaranmasına kömək etdi.

Müxtəlif növ interneyronlar epileptik zədələrə fərqli həssaslıq göstərir. Kalbindin müsbət dendritik inhibitor hüceyrələr epilepsiyada ən davamlı hüceyrə növlərindən biri hesab olunur [24, 32, 39]. Epileptik hipokampusda, o cümlədən sklerotik CA1 bölgəsində (piramidal hüceyrələrə malik olmayan) çoxsaylı kalbindinlə boyanmış interneyronlar aşkar edildi və onların postsinaptik hədəflərini əsas hüceyrələrdən sağ qalan interneyronlara, o cümlədən özləri də dəyişdirdiyi göstərildi [32]. Somatostatin və neyropeptid Y-immuno-lekələnmiş dendritik inhibitor hüceyrələrin əhəmiyyətli həssaslığı, spesifik interneyron növlərinin seçmə zəifliyinin ilk təsviri idi [51-53]. Bu neyronlar əsasən dentat hilusunda və Cornu Ammonisin stratum oriensində yerləşir və demək olar ki, yalnız HIPP və O-LM hüceyrələri ilə üst-üstə düşür [1]. Daha sonra insan temporal lob epilepsiyasında kalretinin tərkibli interneuron-spesifik inhibitor hüceyrə tipinin də çox həssas olduğu göstərildi [54]. Nəticələrimizlə əlaqədar olaraq belə bir nəticəyə gələ bilərik ki, perizomatik inhibitor hüceyrələri epilepsiyaya daha az həssasdır, xüsusən də səbət və çilçıraq hüceyrəsi aksonlarının əhəmiyyətli dərəcədə cücərdiyi nümayiş etdirildiyi dişli girusda. Bununla belə, qeyd etməliyik ki, PV-müsbət interneyronlar epileptik zədələrə həssaslıq baxımından heterojendir. Qeyri-sklerotik epileptik hipokampusdan da (1 və 2-ci tiplər) yoxa çıxan neyronların CA1 bölgəsinin (somatostatin-müsbət interneyronlarla eyni yeri qeyd edin) təbəqəsində yerləşən neyronlar aşkar edilmişdir. Epileptik hipokampusda PV-immunpozitiv hüceyrələrin ümumi sıxlığı azalsa da [17, 18, 25], elektron mikroskopik səviyyədə əsas hüceyrələrin perizomatik inhibitor giriş analizi bu hüceyrələrin postsinaptik hədəfləri olduğu müddətcə sağ qaldığını göstərdi, yəni. əsas hüceyrələr mövcuddur, lakin onlar PV-immunopozitivliyini itirmişlər [17-19]. Perizomatik inhibitor hüceyrələrin qorunması epilepsiyada əsas hüceyrələrin atəş aktivliyinə nəzarəti artırmaq üçün kompensasiya mexanizmi ola bilər [12]. Bununla belə, GABAergik inhibitor proseslərin funksional modifikasiyası ilə birlikdə artan perizomatik inhibitor giriş miqdarı TLE xəstələrinin tez-tez terapiyaya davamlı olmasını izah edə bilər [55]. Ən tez-tez tətbiq olunan antiepileptik dərmanlar GABAergik sistemi hədəf alır və onu gücləndirməyə çalışır [11]. Bu xəstələrdə perisomatik inhibitor giriş artıq gücləndirilmişdir və GABAergik inhibənin daha da gücləndirilməsi epileptik ifrazatların ehtimalını azaltmaqdan daha çox artırır, çünki perizomatik inhibə hüceyrələrin sinxron atəşinə cavabdehdir [3].

Müəlliflər maraqların toqquşması olmadığını bəyan edirlər.

Xanım Katalin Lengyel, cənab Qyozo Qoda və xanım Szepna Emoke Simonun əla texniki yardımı etiraf edilir. Bu tədqiqat OTKA, Macarıstan (NN102802 və K119443) və Macarıstanın Beyin Tədqiqat Proqramı Qrantı KTIA-13-NAP-A-IV/1-4,6 tərəfindən dəstəklənib.

[1] T. F. Freund və G. Buzsaki, "Hippocampusun interneurons", Hippocampus, cild. 6, yox. 4, səh. 347-470, 1996.

[2] R. Miles, K. Toth, A. I. Gulyas, N. Hajos və T. F. Freund, "Differences between somatic and dendritic inhibition in the hipokampus", Neuron, vol. 16, yox. 4, səh. 815-823, 1996.

[3] T. F. Freund və I. Katona, "Perisomatic inhibition," Neuron, vol. 56, yox. 1, səh. 33-42, 2007

[4] A. I. Gulyas, N. Hajos və T. F. Freund, "Tərkibində kalretinin olan interneuronlar siçovulların hipokampusunda digər interneyronları idarə etmək üçün ixtisaslaşmışdır", Journal of Neuroscience, cild. 16, yox. 10, səh. 3397-3411, 1996.

[5] I. Katona, B. Sperlagh, Z. Magloczky et al., "GABAergic interneurons are the targets in cannabinoid actions in human hippocampus," Neuroscience, vol. 100, yox. 4, səh.797-804, 2000.

[6] T.F Freund, "İnterneuron Müxtəlifliyi seriyası: perisomatik inhibədə ritm və əhval-ruhiyyə", Neyrologiyada Trendlər, cild. 26, yox. 9, səh. 489-495, 2003.

[7] G. Buzsaki, "The hippocampo-neocortical dialogue", Cerebral Cortex, vol. 6, yox. 2, səh. 81-92, 1996.

[8] N. Hajos, M. R. Karlbcai, B. Nemeth et al., "İn vitro hipokampal kəskin dalğa/dalğa salınması zamanı anatomik olaraq müəyyən edilmiş CA3 neyronlarının giriş-çıxış xüsusiyyətləri," Journal of Neuroscience, cild. 33, yox. 28, səh. 11677-11691, 2013.

[9] A. I. Gulyas, G. G. Szabb, I. Ulbert və başqaları, "Tərkibində parvalbumin olan sürətli sıçrayışlı səbət hüceyrələri hipokampusda xolinergik reseptorların aktivləşdirilməsi nəticəsində yaranan sahə potensialı salınımlarını yaradır," Journal of Neuroscience, cild. 30, yox. 45, səh. 15134-15145, 2010.

[10] Z. Kohus, S. Kali, L. Rovira-Esteban et al., "Piramidal hüceyrələrin və parvalbumin və ya xolesistokinini ifadə edən interneyronların CA3 mikrosxemləri daxilində inhibitor sinaptik əlaqənin xüsusiyyətləri və dinamikası", The Journal of Physiology, cild. 594, yox. 13, səh. 3745-3774, 2016.

[11] Y. Ben-Ari, "Nöbetlər nöbet doğurur: əsas oyunçu kimi GABA axtarışı", Neyrobiologiyada Kritik Baxışlar, cild. 18, yox. 1-2, səh. 135-144, 2006.

[12] C. R. Houser, "GABA neyronlarında struktur dəyişiklikləri epileptik vəziyyətə səbəb olurmu?" Eksperimental tibb və biologiyada irəliləyişlər, cild. 813, səh. 151-160, 2014.

[13] X. Jiang, M. Lachance və E. Rossignol, "Fəsil 4-epilepsiyada kortikal sürətli spiking parvalbumin-pozitiv səbət hüceyrələrinin cəlb edilməsi", Progress in Brain Research, vol. 226, səh. 81-126, 2016.

[14] T. L. Babb, "İnsan və siçovulların hipokampal epilepsiyasında sinaptik yenidən quruluşlar", Nevrologiyada irəliləyişlər, cild. 79, səh.763-779, 1999.

[15] J. I. Arellano, A. Munoz, I. Ballesteros-Yanez, R. G. Sola və J. DeFelipe, "Histopatology and reorganization of çilçıraq hüceyrələrinin insan epileptik sklerotik hipokampusunda", Brain, cild. 127, yox. 1, səh. 45-64, 2004.

[16] R. Cossart, C. Bernard və Y. Ben-Ari, "GABAergic neurons və sinapsların bir çox yönləri: epilepsilərdə GABA siqnalının çoxlu taleyi", Neurosciences Trends, vol. 28, yox. 2, səh. 108-115, 2005.

[17] L. Wittner, Z. Maglficzky, Z. Borhegyi et al., "Preservation of perisomatic inhibitory input of granule hüceyrələrin in the epileptic human dentate gyrus," Neuroscience, vol. 108, yox. 4, səh 587-600, 2001.

[18] L. Wittner, L. Eross, S. Czirjak, P Halasz, T. F. Freund və Z. Magloczky, "Sağ qalan CA1 piramidal hüceyrələr insan epileptik hipokampusunda bütöv perisomatik inhibitor girişi alır," Brain, vol. 128, yox. 1, səh. 138-152, 2005.

[19] L. Wittner, G. Huberfeld, S. Clemenceau et al., "The epileptic human hipokampal cornu ammonis 2 region in vitro spontan interiktal kimi fəaliyyət yaradır", Brain, vol. 132, yox. 11, səh. 3032-3046, 2009.

[20] Z. Maglaczky, K. Thth, R. Karlacai et al., "Epileptik siçanların və insanların hippokamplarında CB1-reseptor ifadəsinin dinamik dəyişiklikləri", Epilepsia, cild. 51, yox. 3, səh. 115-120, 2010.

[21] R. Lorente de No, "Beyin qabığının strukturu ilə bağlı araşdırmalar. II. Ammonik sistemin öyrənilməsinin davamı," Journal fur Psychologie und Neurologie, cild. 46, səh. 113-177, 1934.

[22] D. L. Rosene və G. W. Van Hoesen, "Primat beyninin hipokampal formalaşması: sitoarxitekturanın və əlaqələrin bəzi müqayisəli aspektlərinin nəzərdən keçirilməsi", Cerebral Cortex, E. G. Jones və A. Peters, Eds. səh.345-456, Plenum Press, Nyu York, NY, ABŞ, 1987

[23] L. Seress, "Hipokampal formalaşmanın növlərarası müqayisəsi insan beyninin Ammon buynuzunda regio superior üzərində artan diqqəti göstərir," Journal fur Hirnforschung, vol. 29, yox. 3, səh.335-340, 1988.

[24] R. S. Sloviter, A. L. Sollas, N. M. Barbaro və K. D. Laxer, "Normal və epileptik insan hipokampusunda kalsium bağlayan protein (kalbindin-D28K) və parvalbumin immunositokimyası", Müqayisəli Neurologiya jurnalı, cild. 308, yox. 3, səh.381-396, 1991.

[25] A. Andrioli, L. Alonso-Nanclares, J. I. Arellano və J.DeFelipe, "İnsan epileptik hipokampusunda parvalbumin-immunoreaktiv hüceyrələrin kəmiyyət təhlili", Neuroscience, cild. 149, yox. 1, səh. 131-143, 2007.

[26] I. Blumcke, J. H. Cross, and R. Spreafico, "The international consensus classification for Hippocampal sclerosis: a important step way to dəqiq proqnoz", The Lancet Neurology, cild. 12, yox. 9, səh. 844-846, 2013.

[27] T. L. Babb, J. K. Pretorius, W. R. Kupfer və P. H. Crandall, "İnsan epileptik hipokampusunda qlutamat dekarboksilaza-immunoreaktiv neyronlar qorunur", Journal of Neuroscience, cild. 9, yox. 7, səh. 2562-2574, 1989.

[28] N. C. De Lanerolle, J. H. Kim, A. Williamson və başqaları, "İnsan temporal lob epilepsiyasında hipokampal patologiyanın retrospektiv təhlili: fərqli xəstə alt kateqoriyaları üçün sübut", Epilepsia, cild. 44, yox. 5, səh. 677-687, 2003.

[29] E. Braak, B. Strotkamp və H. Braak, "Parvalbumin-immunoreactive structures in the hippocampus of human adult," Cell and Tissue Research, vol. 264, yox. 1, səh. 33-48, 1991.

[30] L. Seress, AI Gulyas, I. Ferrer, T. Tunon, E. Soriano və TF Freund, "Paralbumin- və kalbindin [D.sub.28k]-immunoreaktiv neyronların paylanması, morfoloji xüsusiyyətləri və sinaptik əlaqələri. insan hipokampal formalaşmasında," Müqayisəli Nevrologiya Jurnalı, cild. 337, yox. 2, səh. 208-230, 1993-cü il.

[31] A. Munoz, P. Mendez, J. DeFelipe və F. J. Alvarez-Leefmans, "Kation-xlorid cotransporters and GABA-ergic innervation in human epileptic hippocampus," Epilepsia, vol. 48, yox. 4, səh. 663-673, 2007

[32] L. Wittner, L. Eross, Z. Szabo et al., "Müvəqqəti lob epilepsiyasında insan hipokampal CA1 bölgəsində kalbindin-pozitiv neyronların sinaptik yenidən qurulması," Neuroscience, vol. 115, yox. 3, səh. 961-978, 2002.

[33] Z. Magloczky və T. F. Freund, "CA3 alt sahəsinə kainatın enjeksiyonundan sonra əks hipokampusda gecikmiş hüceyrə ölümü", Neuroscience, cild. 66, yox. 4, səh. 847-860, 1995-ci il.

[34] A. L. Scotti, O. Bollag, G. Kalt və C. Nitsch, "Epileptik gerbillərin CA1 sahəsində sağ qalan GABAergik neyronlardan perikaryal parvalbumin immunoreaktivliyinin itirilməsi", Hippocampus, cild. 7, yox. 5, səh 524-535, 1997.

[35] A. L. Scotti, G. Kalt, O. Bollag və C. Nitsch, "Parvalbumin gerbil hipokampusunun GABAergik CA1 neyronlarından nöbet başlanğıcı ilə yox olur və onun mövcudluğu perforant yolda davam edir," Brain Research, vol. 760, yox. 1-2, səh. 109-117, 1997.

[36] D. G. Amaral və J. A. Dent, "Dişli girusun mamırlı liflərinin inkişafı: I. Mamırlı liflərin və onların genişlənməsinin işıq və elektron mikroskopik tədqiqatı", Müqayisəli Neurologiya jurnalı, cild. 195, yox. 1, səh.51-86, 1981.

[37] I. Katona, B. Sperlagh, A. Slk et al., "Presynaptically yerləşən CB1 kannabinoid reseptorları xüsusi hipokampal interneurons akson terminalları GABA azad tənzimləyir," Neuroscience jurnalı, cild. 19, yox. 11, səh. 4544-4558, 1999.

[38] A. Ludanyi, L. Eross, S. Czirjak et al., "CBj kannabinoid reseptorunun aşağı tənzimlənməsi və epileptik insan hipokampusunda endokannabinoid sisteminin əlaqəli molekulyar elementləri", The Journal of Neuroscience, cild. 28, yox. 12, səh 2976-2990, 2008.

[39] Z. S. Magloczky, L. Wittner, Z. S. Borhegyi et al., "Changes in distribution and connectivity of interneurons in epileptic human dentate gyrus", Neuroscience, vol. 96, yox. 1, səh.7-25, 2000.

[40] K. Mackie və N. Stella, "Kannabinoid reseptorları və endokannabinoidlər: yeni oyunçular üçün sübutlar," The AAPS Journal, vol. 8, yox. 2, səh. E298-E306, 2006.

[41] K. Mackie, "CNS kannabinoid reseptorları vasitəsilə siqnal", Molecular and Cellular Endocrinology, cild. 286, yox. 1-2, səh. S60-S65, 2008.

[42] M. R. Karlocai, K. Toth, M. Vatanabe və başqaları, "CB1 kannabinoid reseptorlarının pilokarpinlə induksiya olunan epilepsiyanın kəskin və xroniki fazalarında yenidən bölüşdürülməsi", PLOS ONE, cild. 6, yox. 11, Maddə ID e27196, 2011.

[43] R. S. Sloviter, "Sıçanda eksperimental status epileptikusdan sonra daimi olaraq dəyişdirilmiş hipokampal quruluş, həyəcanlılıq və inhibə: "yatmış səbət hüceyrəsi" hipotezi və onun temporal lob epilepsiyasına mümkün uyğunluğu, Hippocampus, cild. 1, yox. 1, səh. 41-66, 1991.

[44] F. Loup, H. G. Wieser, Y. Yonekawa, A. Aguzzi və J. M. Fritschy, "İnsan temporal lob epilepsiyasında GABAA reseptor alt tiplərində selektiv dəyişikliklər", Neuroscience jurnalı, cild. 20, səh. 5401-5419, 2000.

[45] G. Sperk, S. Furtinger, C. Schwarzer, and S. Pirker, "GABA and its receptors in epilepsy", Advances in Experimental Medicine and Biology, vol. 548, səh. 92-103, 2004-cü il.

[46] J. E. Franck, J. Pokornny, D. D. Kunkel və P. A. Schwartzkroin, "İnsan epileptik hipokampusunda qranul hüceyrə dövrəsinin fizioloji və morfoloji xüsusiyyətləri", Epilepsi, cild. 36, yox. 6, səh. 543-558, 1995-ci il.

[47] A. Williamson, A. E. Telfeian və D. D. Spencer, "Müvəqqəti lob sklerozu olan xəstələrdən təcrid olunmuş dilimlərdə dişli qranul hüceyrələrində uzanan GABA reaksiyaları," Neyrofiziologiya jurnalı, cild. 74, yox. 1, səh. 378-387, 1995.

[48] ​​A. Williamson və D. D. Spencer, "Epileptik insanlardan CA2 piramidal hüceyrələrinin elektrofizioloji xarakteristikası", Hippocampus, cild. 4, yox. 2, səh. 226-237, 1994.

[49] I. Cohen, V. Navarro, S. Clemenceau, M. Baulac və R. Miles, "On on the origin of interictal activity in human temporal lobe epilepsy in vitro", Science, vol. 298, yox. 5597, səh. 1418-1421, 2002.

[50] G. Huberfeld, L. Wittner, S. Clemenceau et al., "Perturbed chloride homeostasis and GABAergic signaling in human temporal lobe epilepsy," Journal of Neuroscience, vol. 27, yox. 37, səh. 9866-9873, 2007.

[51] N. C. de Lanerolle, J. H. Kim, R. J. Robbins və D. D. Spenser, "İnsan temporal lob epilepsiyasında hipokampal interneuron itkisi və plastiklik," Brain Research, cild. 495, yox. 2, səh. 387-395, 1989.

[52] C. R. Houser, "Müvəqqəti lob epilepsiyasında neyron itkisi və sinaptik yenidən təşkil", Nevrologiyada irəliləyişlər, cild. 79, səh. 743-761, 1999.

[53] L. E. Sundstrom, C. Brana, M. Gatherer, J. Mepham və A. Rougier, "Temperal lob epilepsiyası olan insanların fasya dentatasında somatostatin və neyropeptid Y-sintez edən neyronlar," Brain, cild. 124, yox. 4, səh. 688-697, 2001.

[54] K. Toth, L. Eross, J. Vajda, P. Halasz, T. F. Freund, and Z. Magloczky, "Loss and reorganization of calretinin- containing interneurons in the epileptic human hippocampus," Brain, vol. 133, yox. 9, səh 2763-2777, 2010.

[55] F. Deleo, R. Garbelli, G. Milesi et al., "Hipokampal sklerozla əlaqəli temporal lob epilepsiyasının qısa və uzunmüddətli cərrahi nəticələri: nevropatoloji ilə əlaqələr", Epilepsi, cild. 57, yox. 2, səh. 306-315, 2016.

Lucia Wittner (1) və Zsofia Magloczky (2)

(1) Koqnitiv Neyrologiya və Psixologiya İnstitutu, Təbiət Elmləri Tədqiqat Mərkəzi, Macarıstan Elmlər Akademiyası, Budapeşt, Macarıstan

(2) Eksperimental Tibb İnstitutu, Macarıstan Elmlər Akademiyası, Budapeşt, Macarıstan

Yazışmalar Zsofia Magloczky [email protected] ünvanına göndərilməlidir.

qəbul edilib 8 sentyabr 2016 Yenidən işlənib 7 noyabr 2016 Qəbul edilib 14 noyabr 2016 dərc edilib 2 yanvar 2017

Akademik redaktor: Johan Pallud

Başlıq: Şəkil 1: İşıq mikroqrafları insan nəzarəti (a) və epileptik (b-d) CA1 bölgəsində PV tərkibli interneyronların paylanmasını göstərir. (a) Üfüqi PV-müsbət hüceyrələr (ikiqat ox başlıqları) stratum oriens (s. o.) da mövcuddur. Piramidal təbəqədə (s. p.) yerləşən çoxqütblü PV-müsbət hüceyrələr (oxlar) öz dendritlərini bütün təbəqələrə (ox başları) göndərirlər. (b) Qeyri-sklerotik epileptik CA1 bölgəsində (1-ci tip, yüngül) PV-müsbət elementlərin (somata və dendritlər) sayı azalıb, əsasən stratum oriensdə görünür. (c) Yamaqlı hüceyrə itkisi olan sklerotik olmayan CA1 bölgəsində (Tip 2) PV-müsbət elementlərin sayında azalma daha da nəzərə çarpır. Bəzi hallarda sağ qalan piramidal hüceyrələr (sol tərəfdə) xromogen diaminobenzidin toplayır (aspesifik boyanma verir), ehtimal ki, hüceyrə degenerasiyası proseslərinə görə. (d) Skleroz CA1 bölgəsində (Tip 3) yalnız bir neçə PV ilə boyanmış hüceyrələr və dendritlər mövcuddur. SCA1e çubuğu: 50 [mikro]m.

Başlıq: Şəkil 2: Kamera lucida təsvirləri insan sklerotik (Tip 3) diş girusunda aksonal bulud (a) və qeyri-homogen aksonal rəngləmə (b) ilə PV-müsbət interneyronu göstərir. (a) üzərindəki insert sklerotik hipokampusun dişli girusunda mürəkkəb çilçıraq formalarını göstərir. (b) Sıx PV-müsbət aksonal yamaqlar epilepsiya xəstələrinin qranul hüceyrə təbəqəsində ləkələnmiş butonların olmaması ilə əvəz olunur. Sxematik hüceyrə cisimləri stratum molekulyarında PV-müsbət interneuron somataların yerini göstərir. s. m.: stratum molekulyar, s. g.: stratum granulosum və h: hilus. Perisomatik inhibitor girişə həm insan nəzarətində, həm də epileptik diş girusunda (oxlar) PV-müsbət (c) və PV-mənfi (d) simmetrik (ehtimal ki, inhibitor) sinapslar daxildir. Sklerotik hipokampusda mamırlı liflərin də qranul hüceyrə somatasında ((e), ox ucu) asimmetrik (ehtimal ki, həyəcanverici) sinapslar əmələ gətirdiyi aşkar edilmişdir. Nəzarət və epileptik diş girusunda müvafiq olaraq AIS-lərdə bitən PV-mənfi (f) və PV-müsbət (g) inhibitor sinapsların elektron mikroqrafikləri. Delikli sinaps verən epileptik toxumada daha böyük boutona diqqət yetirin. Bütün epileptik nümunələrdə somatik və aksonal inhibitor sinaptik əhatə dairəsinin artdığı aşkar edilmişdir. PV+: parvalbumin-müsbət, PV-: parvalbumin-mənfi, MF: mamırlı lif və AİS: akson başlanğıc seqmenti. SCA1e çubuqları: (a) 20 [mikro]m, daxil edin: 15 [mikro]m, (b) 100 [mikro]m və (c-g) 1 [mikro]m.

Başlıq: Şəkil 3: Yüksək böyüdücü işıq mikroqrafları (a-d) insan nəzarəti (a) və epileptik (b-d) CA1 bölgəsindəki PV-müsbət hüceyrələrin somatasını (yuxarı panellər) və aksonal buludunu (aşağı panellər) göstərir. İnsan epileptik CA1 bölgəsində hüceyrə itkisi dərəcəsi ilə PV-müsbət elementlərin sayı azalmışdır. PV ilə boyanmış aksonlar (aşağı panellər) postsinaptik hədəfləri, yəni piramidal hüceyrələr mövcud olduğu müddətcə CA1 bölgəsinin stratum piramidalında sıx bir şəbəkə meydana gətirdi (b, c). (a)-(c) (ox ucları) üzərindəki səbətəbənzər quruluşa və (b)-də (ikiqat ox ucları) çilçıraq kimi formalaşmaya diqqət yetirin. Əsas hüceyrələri olmayan sklerotik CA1 bölgəsində demək olar ki, heç bir PV-müsbət akson görünmür (d). SCA1e çubuğu: (a-d) 20 [mikro]m. Elektron mikroqrafiklər nəzarət (e) və epileptik (f) CA2 bölgəsindəki piramidal hüceyrə somatası (e, f) ilə təmasda olan PV ilə boyanmış aksonal butonları göstərir. Akson ilkin seqmentləri (AISs, (g) və (h)) insan nəzarəti (g) və epileptik (h) CA1 bölgəsində PV-müsbət aksonların digər əsas hədəfləri idi. SCA1e çubuqları: (a)-(d) 20 [mikro]m (e)-(h) 1 [mikro]m.

Başlıq: Şəkil 4: İşıq mikroqrafları insan nəzarətində (a, c) və epileptik (b-d) dişli girusda CB1-immunoreaktiv elementlərin paylanmasını göstərir. (a) Dişli qranul hüceyrələrinin ətrafında və təbəqə molekulunda (s. m.) sıx CB1-immunopozitiv şəbəkə mövcud idi. Hilusta (H) daha az CB1-müsbət terminallar var idi. Ox CB1-müsbət interneyronu göstərir. (b) Hipokampal sklerozlu epileptik xəstələrdə stratum molekulyar və qranulozumda CB1-müsbət liflərin sıxlığı artmışdır. Qranul hüceyrələrinin dispersiyasına diqqət yetirin. Oklar CB1-müsbət interneyronlara işarə edir. (c) CB1-immunoqrafik terminallar homojen paylanmada hilusda mövcud idi. Ox CB1-müsbət interneyronu göstərir. (d) Epileptik hipokampusun hilusunda daha çox CB1-müsbət terminallar mövcud idi, onlar tez-tez sağ qalan mamırlı hüceyrələr və ya interneyronlar (ox ucları) ətrafında sıx şəbəkə əmələ gətirirdilər.

Başlıq: Şəkil 5: İşıq mikroqrafları insan nəzarəti (a) və epileptik (b-c) CA3 bölgələrində CB1-immunpozitiv liflərin paylanmasını göstərir. (a) Piramidal hüceyrələrin ətrafında homojen CB1-immunopozitiv şəbəkə mövcud idi. (b) Hipokampal sklerozu olmayan epileptik xəstələrdə CB1-müsbət liflərin sıxlığı orta dərəcədə artmışdır. (c) Piramidal hüceyrələr qorunub saxlanılarsa, sklerotik hippokampların CA3 bölgəsində sıxlığın daha da artması müşahidə edilmişdir. Oklar CB1-müsbət liflərdən ibarət səbətə bənzər formasiyalarla əhatə olunmuş piramidal hüceyrə cisimlərinə işarə edir. SCA1e çubuğu: 20 [mikro]m.

Başlıq: Şəkil 6: İşıq mikroqrafları insan nəzarəti (a) və epileptik (b-c) CA1 bölgələrində CB1-immunopozitiv liflərin paylanmasını göstərir. (a) CB1-immunopozitiv aksonal şəbəkə stratum piramidaledə mövcud idi. (b) Hipokampal sklerozu olmayan epilepsiya xəstələrində CB1-müsbət liflərin sıxlığı bir qədər artmışdır. (c) Skleroz CA1 bölgəsində CB1-müsbət aksonların sıxlığı azalmışdır. Oklar CB1-müsbət liflərdən ibarət səbətə bənzər formasiyalarla əhatə olunmuş piramidal hüceyrə cisimlərinə işarə edir. Ox başları aksonları göstərir. SCA1e çubuğu: 25 [mikro]m.


Giriş

Neokorteksdə, γ-aminobutirik turşu-ergik (GABAergik) inhibitor neyronları dendritik və aksonal morfologiyaların, daxili alovlanma xüsusiyyətlərinin və kimyəvi xüsusiyyətlərin geniş müxtəlifliyini nümayiş etdirir (Markram və digərləri, 2004 Ascoli və digərləri, 2008 Kubota, 2008-ci il. və başqaları, 2015 Tasic et al., 2016). Parvalbumin- (PV+), somatostatin- (SOM+) və vazoaktiv bağırsaq polipeptid-pozitiv (VIP+) neyronları GABAergik neyronların üç əsas alt sinifləridir (Xu və digərləri, 2010 Rudy et al., 2011 Hioki et al., 2013) . Fərdi GABAergik hüceyrə növləri neokortikal mikrosxemdə unikal funksional rol oynayır (Gentet və s., 2012 Lee və digərləri, 2012, 2013 Lovett-Barron və s., 2012 Wilson et al., 2012 Pi et al., 2013). ., 2014 Zhang et al., 2014) və onlar bir-biri ilə qarşılıqlı sinaptik əlaqə qururlar (Isaacson və Scanziani, 2011 Pfeffer et al., 2013).

VIP+ neyronları əsasən gəmirici neokorteksin 2/3 qatında (L) paylanır (Connor and Peters, 1984 Bayraktar et al., 2000 Xu et al., 2010 Rudy et al., 2011 Prönneke et al., 2015) , və L2/3 VIP+ neyronları morfoloji, elektrofizioloji və molekulyar xüsusiyyətlərə görə daha dərin təbəqələrdə olanlardan fərqlidir (Prönneke et al., 2015 Tasic et al., 2016). Əksər L2/3 VIP+ neyronları morfoloji cəhətdən bipolyar/dəyişdirilmiş bipolyar/bitufted hüceyrələr kimi xarakterizə olunan dendritlərini iki istiqamətli olaraq şaquli oriyentasiyada genişləndirir və akson liflərini L1 üzrə şaquli və translaminar şəkildə göndərirlər (Connor və Peters, 1984 Kawatagutar, Baybo, 1984). başqaları, 2000 Prönneke et al., 2015). VIP+ neyronlarının aktivləşdirilməsi, əsasən sensor kortekslərin L2/3-də aşkar edilmiş piramidal hüceyrələri innervasiya edən digər inhibitor neyronların inhibəsi yolu ilə piramidal hüceyrələrin həyəcanlılığını gücləndirir (Lee və digərləri, 2013 Pfeffer et al., 2013 Pi et al. ., 2013 Fu et al., 2014 Zhang et al., 2014). Beləliklə, L2 / 3 VIP + neyronlarının fəaliyyət tənzimlənməsi sensor kortekslərdə sensor girişlərə piramidal hüceyrə reaksiyasının qazanılması üçün çox vacibdir (Kepecs və Fishell, 2014 Pfeffer, 2014).

Həyəcanlandırıcı və inhibitor girişlərin VIP+ neyronlarının fəaliyyətinə təsiri somatik qeyddən istifadə edərək hüceyrə-hüceyrə əlaqələrinin gücünü ölçməklə hüceyrə məkanında həlledici elektrofizioloji və optogenetik üsullarla tədqiq edilmişdir (Porter et al., 1998 Rozov et al. , 2001 Lee və başqaları, 2013 Pfeffer və başqaları, 2013 Pi və digərləri, 2013 Zhang və digərləri, 2014). Bununla belə, VIP+ neyronlarındakı sinaptik giriş sahələrinin hüceyrəaltı lokalizasiyaları haqqında anatomik məlumat məhdud məkan qətnaməsi səbəbindən əlçatan deyil. GABAergik neyronların proksimal və distal dendritik hissələri fəaliyyət potensialının geri yayılması və kalsium dinamikasında fərqli xüsusiyyətlər nümayiş etdirir (Goldberg və digərləri, 2003), bu, müxtəlif somatodendritik bölmələrə sinaptik girişlərin postsinaptik domenlərdə hesablamada fərqli çəkilərə malik olduğunu göstərir. VIP+ neyronlarında somatodendritik strukturlara sinaptik girişlərin dəqiq konfiqurasiyasına dair biliklər, piramidal hüceyrələrin həyəcanlılığına təsir edən VIP+ neyronların fəaliyyətinin tənzimlənməsinin daha çox başa düşülməsi üçün zəruri olmalıdır.

Bu işdə, siçan birincil somatosensor korteks barrel sahəsinin (S1BF) L2/3-də hüceyrəaltı məkan qətnaməsində VIP + neyronlarına sinaptik girişlərin məkan modelini morfoloji olaraq təhlil etdik. VIP+ neyronlarının somatodendritik plazma membranları VIP-Cre vuran siçanlarda rekombinant adeno ilə əlaqəli virus (AAV) vektoru ilə transduksiya yolu ilə işarələnmiş yaşıl flüoresan zülal (GFP) ilə seçmə şəkildə vizuallaşdırıldı və həyəcanlandırıcı və inhibitor giriş sahələri immunohistokimyəvi olaraq vizuallaşdırıldı. VIP+ neyronlarının somatodendritik membranlarında sinaptik giriş sahələrinin paylanmasını təhlil etmək üçün konfokal lazer skan mikroskopiyası ilə vizuallaşdırılmış nümunələrin görüntüləmə tədqiqatları aparılmışdır. Nəhayət, VIP+ somatodendritik bölmələrdə sinaptik girişlərin mövqe üstünlüklərini qiymətləndirdik.


Yaddaşın saxlanmasının əsas elementləri kimi tikanlar və sinapslar

Tobias Bonhoeffer

Donald Hebb [1] özünün əsas işində xatirələrin beyində saxlanmasının əsas mexanizminin sinaptik gücün artırılması və bununla əlaqədar olaraq müvafiq sinaptik kontaktların morfoloji dəyişiklikləri olduğunu irəli sürdü. Başqa sözlə, o, hüceyrələr deyil, sinapsların yaddaşın əsas tikinti blokları olduğunu təklif etdi, nəzəri baxımdan ağlabatan bir təklifdir, çünki beyində neyronlardan təxminən 10,000-100,000 dəfə çox sinaps var.

İndiyə qədər yaxşı müəyyən edilmişdir ki, sinaptik səviyyədə morfoloji dəyişikliklər öyrənmə hadisələrini təqlid etdiyi güman edilən stimullarla birlikdə baş verir. In vitro təcrübələr [12, 23] göstərdi ki, uzunmüddətli potensiasiya nəticəsində dendritik tikanların, sinaptik kontaktları saxlayan kiçik çıxıntıların əlavə edilməsi baş verir. On minlərlə bu tikanlar hipokampus və neokorteksdəki əksər həyəcanverici hüceyrələrin dendritlərini bəzəyir. Və həqiqətən də, sonrakı tədqiqatlar göstərdi ki, onurğalar təkcə gəlib-gedir deyil, həm də ehtimal olunan öyrənmə hadisələri zamanı öz formasını dəyişir [19], bu təklif Frensis Krik [24] tərəfindən sırf nəzəri məqalədə irəli sürülüb. Beləliklə, onurğaların öyrənmə proseslərinin əsasını təşkil etdiyi düşünülən hüceyrə hadisələri ilə meydana çıxdığı, yoxa çıxdığı və dəyişməsi yaxşı müəyyən edilmişdir. Bəs bu sadəcə bir əlaqədir, yoxsa bu hadisələrin həqiqətən də beyində öyrənmə və yaddaşın saxlanmasının əsasında dayandığını göstərməyin yolları varmı? Son təcrübələr bu baxımdan əhəmiyyətli irəliləyiş əldə etmişdir.

Onurğaların məlumatın uzunmüddətli saxlanması üçün vacib olduğunu açıq şəkildə sübut edən ilk tədqiqat siçanların görmə qabığında aparılmışdır [25]. Vizual korteksdə sinaptik əlaqələrin bir gözün müvəqqəti bağlanması kimi vizual təcrübədəki dəyişikliklərlə qurulduğu və ya dəyişdirildiyi məlumdur.Bu plastik dəyişikliklər tez-tez yaddaşın formalaşması zamanı baş verənlər üçün proksi kimi istifadə olunur, çünki onlar əsas xüsusiyyətləri bölüşürlər: məsələn, yaddaş tədqiqatlarında hamı tərəfindən qəbul edilmiş bir faktdır ki, həyatın erkən dövründə əldə edilmiş məlumat daha asan öyrənilə bilər. ikinci dəfə, hətta bu arada “tamamilə unudulmuş” olsa belə. Bu effekt “qənaət” [26] adlanır və əksər yaddaş proseslərinin xarakterik əlamətidir. Eyni təsirin görmə sistemində də meydana gəldiyi göstərilmişdir [27]. Siçanlar həyatın əvvəlində bir neçə gün monokulyar olaraq məhrum idilər ki, görmə sistemi vizual mühitin bu dəyişməsinə uyğunlaşdı. Sonradan heyvanlar yenidən normal görmə qabiliyyətinə məruz qaldılar ki, onların görmə qabığı normal funksiyaya qayıtdı. Əgər monokulyar deprivasiya daha sonra ikinci dəfə həyata keçirilirsə, həyatdan xeyli gec, adətən bu prosedur yalnız çox məhdud təsirə malikdirsə (əgər varsa), heyvanın əldə etdiyi erkən təcrübə səbəbindən əhəmiyyətli uyğunlaşma hələ də baş verir. Əhəmiyyətli odur ki, bu qənaət effekti ilk plastisiya epizodu zamanı ortaya çıxan və davam edən yeni tikanlarla əlaqəli ola bilər [25]. Funksional uyğunlaşmanın daha sürətli və etibarlı şəkildə baş verdiyi halda, ikinci plastisiya dövründə əlavə onurğaların böyüməsi, davamlı onurğaların ikinci uyğunlaşmanı asanlaşdırdığını deməyə əsas verir [25]. Buna görə də, bu tikanlar heyvanların əvvəlki duyğu təcrübələrini "xatırlamağa" xidmət edir. Sonrakı iki tədqiqat [28, 29] həm də motor korteksində yeni onurğaların yaranmasının müxtəlif növ motor tapşırıqlarının öyrənilməsinin əsasını təşkil etdiyini göstərməklə işi daha da gücləndirdi. Maraqlıdır ki, bu tədqiqatların birində [28] tapıldı ki, tapşırığın yenidən öyrənilməsi daha sürətli baş verir və yeni onurğaların əmələ gəlməsini nəzərdə tutmur, yenə də xüsusi motor tapşırıqlarını “əzbərləyən” davamlı onurğalar üçün mübahisə edir. Bundan əlavə, bu tədqiqat göstərdi ki, müxtəlif tapşırıqları öyrənmək müxtəlif onurğalar dəstlərini əhatə edir, beyində məlumatın saxlanması üçün müvafiq varlıq olan hüceyrələr deyil, onurğalar üçün güclü bir arqument təmin edir.

Bu üç məqalə, yeni (və ya dəyişən) onurğalar və beyində öyrənmə və ya məlumat saxlama arasında səbəb-nəticə əlaqəsi üçün güclü bir iddia irəli sürən ilk məqalələr arasında idi. Sonradan bir sıra tədqiqatlar bu fərziyyəni daha da gücləndirdi. Onlardan bəziləri bu paradiqmada öyrənmənin struktur dəyişiklikləri ilə paralel olduğunu göstərmək üçün qorxu kondisionerindən istifadə etdilər: qorxunun yox olması və qorxu kondisioneri frontal birləşmə korteksində [30] və eşitmə qabığında [31] onurğaların yaranması və ya çıxarılması ilə qeyd olunur. Bu kontekstdə xüsusilə maraqlı bir tapıntı odur ki, sönmə ilkin qorxu şərti ilə aradan qaldırılan onurğaların görünüşünü eyni stimula gətirir, lakin fərqli bir şərtli stimula deyil, onurğaların yenidən xüsusi bir əlaqənin yox olması ilə əlaqəli olduğunu göstərir [30] ]. Maraqlıdır ki, tamamilə fərqli bir heyvan modelində - zebra ispinozlarında mahnı öyrənmədə - heyvanın repetitordan yeni mahnı öyrəndiyi zaman HVC-nin ön beyin nüvəsində yeni tikanların əmələ gəldiyi göstərilmişdir [32].

Nəhayət, uzun müddətdir gündəmdə olan [33] təcrübə, yəni öyrənmə zamanı əmələ gələn onurğaların xüsusi olaraq kəsilməsi haqqında nə demək olar? Yuxarıdakı şərhlər doğrudursa, onurğanın ablasiyası yeni onurğalar yarandıqda öyrənilən məlumatın unudulmasına səbəb olmalıdır. Bu istiqamətdə ilk mühüm addımlar Haruo Kasai [34] qrupu tərəfindən bu yaxınlarda aparılan təcrübədə əldə edilmişdir, o, öyrəndikdən dərhal sonra müəyyən bir zaman pəncərəsində əmələ gələn onurğaları xüsusi olaraq etiketləmişdir. Bu onurğalar sonradan kəsildikdə və ya ən azı ölçüsündə kiçildiləndə, heyvan həqiqətən də əvvəllər öyrəndiyi məlumatları unutdu. Öyrənmə paradiqması indiyə qədər nisbətən sadədir (rotarod öyrənmə), lakin bu, ən azı bəzi öyrənmə formalarında yeni onurğaların əmələ gəlməsinin və ya onların genişlənməsinin həqiqətən səbəbli olduğunun çox gözəl göstəricisidir.

Birlikdə götürdükdə, indi müxtəlif növlərdən, eləcə də müxtəlif öyrənmə paradiqmalarından heyvanın öyrəndiyi zaman onurğaların və beləliklə sinapsların dəyişdiyinə dair əhəmiyyətli sübutlar var. Bundan əlavə, dendritik tikanlar səviyyəsində əvvəllər qurulmuş struktur əlaqələrin saxlanmasının qənaətin yaddaş fenomenini izah etdiyinə dair inandırıcı əlamətlər var. Nəhayət, onurğa sütunları kəsilirsə, heyvan yeni və ya daha güclü onurğa sinapslarının əlavə edilməsi ilə öyrəndiklərini unudur. Bütün bu təcrübələr, onurğaların və ya sinapsların (bütün hüceyrələr deyil) beyində yaddaşın ən kiçik saxlanma vahidi ola biləcəyi fikrini güclü şəkildə vurğulayır və buna görə də, "engram" ın "engram" olduğunu söyləmək ən uyğun ola bilər. yaddaş xüsusi məlumat saxlandıqda dəyişdirilən onurğalar və ya sinapslar dəstində qoyulur. Bu, əlbəttə ki, enqramların tək hüceyrələr səviyyəsində görünmədiyini söyləmək deyil (Pignatelli, Ryan və Tonegawa tərəfindən bu Foruma əvvəlki töhfəyə baxın), çünki hüceyrələrin fəaliyyəti onların sinapslarının tamamlanması ilə müəyyən edilir. Bununla belə, enqramın ən yaxşı həlli yalnız hər şeyi həqiqətən müəyyən bir yaddaş hadisəsi zamanı dəyişdirilən sinapsların və ya onurğaların nümunəsi əsasında nəzərdən keçirdikdə aydın ola bilər.


Reseptiv sahə xassələrinin təşkili

Qəbuledici sahə xassələrinin ardıcıl və iyerarxik təşkili mövcuddur. Hər bir duyğu modallığı bir çox beyin bölgəsindən ibarətdir. Reseptordan talamusa ilkin sensor korteksə və beynin daha yüksək idrak sahələrinə keçdikdə, reseptiv sahələr getdikcə daha mürəkkəb stimul tələblərini nümayiş etdirir. Məsələn, eşitmə sistemində periferik neyronlar təmiz tonlara yaxşı cavab verə bilər, bəzi mərkəzi neyronlar isə tezlik modulyasiya edən səslərə daha yaxşı cavab verir. İlkin vizual və somatosensor korteksdə reseptiv sahələr stimulun istiqaməti və ya hərəkət istiqaməti üçün seçicidir, halbuki daha yüksək vizual kortikal bölgələrdə neyronlar üzlərin və ya obyektlərin şəkillərinə ən yaxşı cavab verə bilər.

Vizual və somatosensor sistemlərdə reseptiv sahələr əsasən retinanın və ya dərinin dairəvi və ya oval bölgələri ola bilər. Bunun əksinə olaraq, talamusda vizual və somatosensor reseptiv sahələr dairəvi olur və bir dəri və ya retinal bölgədə bir stimulun başlanğıcı aktivləşdirici reaksiyalar meydana gətirdiyi və ətraf bölgələrdə inhibitor reaksiyalar meydana gətirdiyi mərkəzətrafı antaqonizm nümayiş etdirir. Beləliklə, eyni stimul həmin bölgələrdə əks reaksiyalar yaradır. Müxtəlif yerlərdə stimul antaqonizminin təsiri yanal inhibə adlanan fenomenin təzahürüdür. Yanal inhibə zamanı optimal stimul qəbuledici sahədə məkan baxımından vahid deyil, o, mərkəzi və ətraf bölgələr arasında ziddiyyət təşkil edən diskret işıq nöqtəsi (göz üçün) və ya təmasın (bədən səthi vəziyyətində) olmasıdır. .

Bir bölgəyə istinad etdiyi kimi, reseptiv sahə vizual və somatosensor sistemlərdə ən çox məna kəsb edən məkan varlığıdır (görmə sahəsinin və ya tor qişanın bir hissəsi və ya bədən səthinin bir hissəsi). Eşitmə sistemində müəyyən tezliklərə köklənmiş tüklü hüceyrələr bazilyar membranın müxtəlif yerlərində yerləşir, bu da eşitmə reseptiv sahələri üçün məkan uyğunluğunu nəzərdə tutur. Eşitmə sistemində hüceyrənin reseptiv sahəsini hüceyrənin reaksiya verdiyi xüsusi tezliklər dəsti kimi müəyyən etmək olar. Sinir sistemində, ümumiyyətlə, hiss neyronunun reseptiv sahəsi onun sinaptik girişləri ilə müəyyən edilir, hər bir hüceyrənin qəbuledici sahəsi ona daxil olan bütün neyronların sahələrinin birləşməsindən yaranır. Girişlər sadəcə cəmlənmədiyindən, bir neyronun reseptiv sahə xüsusiyyətləri adətən hüceyrədən cavab verən stimullar baxımından təsvir edilir.


Neyronun strukturu və funksiyası

Beyində sensasiya, düşüncə, öyrənmə, hərəkət, duyğu və bir çox digər proseslər yaratmaq üçün birlikdə işləyən milyardlarla neyron var. Bu fəaliyyətlərin koordinasiyası fərdi neyronlar və toxumalar (məsələn, əzələlər) arasında sürətli və geniş ünsiyyət tələb edir. Buna nail olmaq üçün neyronlar elektrik siqnallarını tək bir hüceyrə daxilində məlumat ötürmək və hüceyrələr arasında kimyəvi siqnalları istifadə edirlər. Bu unikal funksiyalar neyronu digər hüceyrələrdən fərqli olaraq hüceyrə quruluşunu qəbul etməyə məcbur etmişdir.

Neyronlar hüceyrə gövdəsi (və ya soma), dendritlər və terminalda bitən aksondan ibarətdir. Hüceyrə gövdəsi nüvəni və zülalları sintez etmək üçün lazım olan mexanizmləri ehtiva edir. Hüceyrə bədəni həm də elektrik impulsunun yarandığı neyron bölgəsidir. Hüceyrə gövdəsindən uzanan qısa, budaqlanmış dendritlər digər neyronlardan kimyəvi siqnallar və ya elektrik siqnalını işə salan stimullardır. Bu elektrik impulsu (və ya fəaliyyət potensialı) hüceyrə orqanından, akson boyunca onun terminalına doğru yayılır. Akson, neyron membranı boyunca natrium və kalium ionlarının axını dəyişdirərək impulsu ötürən uzunsov bir lifdir. Bir çox akson lipidlərdən və zülallardan ibarət miyelin qabığı ilə əhatə olunmuşdur. Elektrik naqilinin izolyasiya örtüyü kimi, bu yağ təbəqəsi aksondan aşağı elektrik impulslarının sürətini xeyli artırır.

Bir neyronun sinir terminalı qonşu hüceyrənin dendritlərinə yaxın olsa da, hüceyrələr əslində kiçik bir boşluqla ayrılır, bu iki hüceyrə arasındakı əlaqə sinaps adlanır. Sinaps hüceyrələr arasında əsl boşluğu təmsil edir, sitoplazma və ya hüceyrə strukturlarının sinapsdan əvvəlki və postsinaptik hüceyrələr arasında bölüşdürülməsi yoxdur. Neyronlar arasında əlaqə sinaptik ötürülmə adlanan prosesdə nörotransmitterlərdən istifadə edən kimyəvi bir prosesdir.

Neyron hüceyrə gövdəsi, dendritlər və aksondan ibarətdir. Məlumat dendritlərdən hüceyrə gövdəsinə, sonra isə aksondan onun terminalına axır.

Neyrotransmissiya

Elektrik impulsları aksondan sinir terminallarına doğru hərəkət etdikdə, neyrotransmitterlər kimi tanınan kimyəvi maddələri sərbəst buraxmaq üçün terminaldakı veziküllərin hərəkətinə səbəb olur. Buraxıldıqdan sonra neyrotransmitterlər sinaptik məkanda yayılır və postsinaptik hüceyrələrin dendritlərindəki reseptorlara bağlanır. Bir nörotransmitterin reseptoruna bağlanması spesifikdir. Açar yalnız müəyyən bir kilidə uyğun gəldiyi kimi, neyrotransmitter də yalnız müəyyən bir reseptor növünə bağlanır.

Beyində bir çox növ nörotransmitter var, hər birinin özünəməxsus funksiyası var. Reseptor və nörotransmitter arasındakı qarşılıqlı əlaqə, dəqiq bağlanmış neyrotransmitterdən asılı olaraq postsinaptik hüceyrədə kimyəvi və/və ya elektrik dəyişiklikləri yaradır. Həyəcanlandırıcı nörotransmitterlər qəbuledici hüceyrədə elektrik siqnalının yayılmasını təşviq edir, inhibitor neyrotransmitterlər isə elektrik siqnalının ötürülməsini zəiflədir. Nörotransmitter postsinaptik neyronda fəaliyyət potensialını tetiklersə, əlaqə prosesi davam edir. Reseptorlarına bağlandıqdan sonra saniyənin yalnız bir hissəsi neyrotransmitterlər fermentlər tərəfindən parçalana və ya yenidən sinapsdan əvvəlki hüceyrəyə qaytarıla bilər.


Yeni neyronlar nə vaxt və harada doğulur?

Şübhəsiz ki, yetkin insan beyni həyatı boyu öyrənə və dəyişməyə və uyğunlaşa bilir – beyin alimləri bu qabiliyyəti neyrooplastiklik adlandırırlar, beynin əlaqələri yenidən quraraq özünü yenidən təşkil etmək qabiliyyəti. Bununla belə, təxminən 100 ildir ki, nevrologiya sahəsində mərkəzi bir dogma, bir uşağın sahib olacağı bütün neyronlarla doğulması idi, çünki yetkin beyin neyronları bərpa edə bilmir.

Yarım əsrdən çox əvvəl, tədqiqatçılar yetkin beyində hüceyrələrin bölünməsi zamanı radioaktiv etiketi yeni hüceyrələrə daxil etmək üsullarına əsaslanaraq onların çoxalmasını öyrənmək üçün bir üsul hazırladılar. Bu yanaşma 1960-cı illərdə gəmiricilərin beyinlərinin əslində yeni neyronlar yarada biləcəyi ilə bağlı heyrətamiz kəşfə gətirib çıxardı.

Neyrogenez - yeni neyronların istehsalı - əvvəllər yalnız embrional həyatda, beynin son dərəcə sürətli böyüməsi və genişlənməsi zamanı baş verdiyi düşünülürdü və gəmiricilərin tapıntıları kifayət qədər şübhə ilə qarşılanırdı. Sonra tədqiqatçılar kəşf etdilər ki, nəğmə quşunun beynində həyat boyu yeni neyronlar da yaranır. Neyrogenezin öyrənmə və neyroplastiklikdə əsas rol oynadığı kimi görünməyə başladı - ən azı bir neçə heyvan növünün bəzi beyin bölgələrində.

Buna baxmayaraq, nevroloqlar böyüklərin beynində bir çox sinir hüceyrələrinin yenilənə biləcəyinə şübhə ilə yanaşırdılar ki, məməlilərin beyinlərində bölünən hüceyrələrin digər hüceyrə növlərindən fərqli olaraq yeni neyronlar əmələ gətirdiyinə dair sübutlar az idi. Tədqiqatçılar yetkin siçanların beyinlərindən sinir kök hüceyrələrini çıxarıb onları hüceyrə mədəniyyətində böyüdənə qədər elm adamları bu prekursor hüceyrələrin bölünüb yeni neyronlara fərqlənə biləcəyini göstərdi. Neyrogenezin yetkin gəmiricilərin beyninin iki bölgəsində baş verdiyi indi hamılıqla qəbul edilir: qoxu məlumatını emal edən qoxu soğanaqları və yeni deklarativ yaddaşların formalaşdırılması üçün tələb olunan nevroplastiklik ilə xarakterizə olunan hipokampus.

Yetkin sinir kök hüceyrələri elm adamlarının nişlər adlandırdıqları yerdə birləşir - fərqli arxitekturasına görə tanınan yeni neyronların doğulması və böyüməsi üçün qaynaqlar. Yeni neyronların regional böyüməsi üçün artan dəlillərə baxmayaraq, bu tədqiqatlar böyüklərin beyninin yalnız bir neçə kök hüceyrə yuvasına malik olduğunu və onların neyron istehsal etmək qabiliyyətinin yalnız bir neçə növ hüceyrə ilə məhdudlaşdığını vurğuladı.

Bu bilik və proliferasiya edən hüceyrələrin etiketlənməsi və yetkinləşən neyronların müəyyən edilməsi üçün yeni vasitələrlə alimlər primatlarda və insan beyinlərində postnatal neyrogenezi axtarmağa başladılar.

Siçan sinir kök hüceyrəsi (mavi və yaşıl) laboratoriya qabında böyüyür. İnsan beyin hüceyrələri gəmirici beyin hüceyrələrinin etdiklərini edə bilərmi? Mark McClendon, Zaida Alvarez Pinto, Samuel I. Stupp, Northwestern University, Evanston, IL, CC BY-NC


Uçan Beynin, Neyronun Neyron tərəfindən Xəritəçəkmə

Bu məqaləni yenidən nəzərdən keçirmək üçün Profilimə daxil olun, sonra Saxlanmış hekayələrə baxın.

Bu məqaləni yenidən nəzərdən keçirmək üçün Profilimə daxil olun, sonra Saxlanmış hekayələrə baxın.

VAŞİNQTON -- Yeni kompüter əsaslı texnika neyronların birlikdə necə işlədiyini təfərrüatlı şəkildə görmək üçün şəbəkələrə daxil edilə bilən hüceyrə-hüceyrə detalları ilə meyvə milçəklərinin beynində kəşf edilməmiş əraziləri araşdırır. Tədqiqat son nəticədə bütün milçək beyninin tam master planına gətirib çıxara bilər. Milçək beynindəki təxmini 100.000 neyronun xəritəsini çəkmək və onların davranışa nəzarət etmək üçün necə qarşılıqlı əlaqədə olduğunu görmək insan beynindəki milyardlarla neyronun necə işlədiyini anlamaq üçün güclü bir vasitə olacaq.

Proqram artıq meyvə milçəklərinin beyninin bəzi yeni xüsusiyyətlərini tapıb, dedi tədqiqatın həmmüəllifi Howard Hughes Tibb İnstitutunun Vaşinqtonun Ashburn şəhərindəki Janelia Farm Tədqiqat Kampusundan Hanchuan Peng. "Biz çox gözəl və çox mürəkkəb naxışları görə bilərik" nəticələr aprelin 9-da 51-ci İllik Drosophila Tədqiqat Konfransında. "Əgər neyronlara daha yaxşı rezolyusiyada baxsanız və ya əvvəllər heç vaxt baxmadığınız bölgələrə baxsanız, yeni bir şey tapacaqsınız."

Peng və həmkarları aprel ayında da təsvir edilən bir üsul inkişaf etdirdilər Təbiət Biotexnologiyasımeyvə milçəklərinin beyinlərinin çoxlu müxtəlif şəkillərini özündə cəmləşdirir. Beyinlər genetik olaraq proqramlaşdırılmış milçəklərdəndir ki, seçilmiş neyronlar müəyyən bir lazer işığı ilə vurulduqda parlayır. Müxtəlif milçəklərdən alınan minlərlə rəqəmsal görüntüləri birləşdirərək, tədqiqatçılar bu müxtəlif neyron populyasiyalarının bir-birinə necə uyğunlaşdığına dair xəritələr yarada bilərlər. Milçək beyninin tam xəritəsi hələ tam deyil, lakin daha çox şəkil əlavə olunduqca böyüyəcək.

Çinin Nankinq şəhərindəki Cənub-Şərqi Universitetindən genetik Wei Xie, neyronların necə bağlandığına diqqət yetirən bu cür genişmiqyaslı tədqiqatlar "gələcək üçün çox vacibdir" Xie, bütün neyronların necə birlikdə işlədiyini başa düşmək, tək beyin hüceyrəsinin digər hüceyrə ilə necə əlaqə saxladığını öyrənməkdən daha mənalıdır. "Sadəcə bir neyron kifayət deyil."

"Növbəti bir neçə ildə etmək istədiyimiz şey bu xəritəyə daha çox neyron rekonstruksiyaları əlavə etməkdir" dedi Peng. O, prosesi Google Earth resursu ilə müqayisə edib. "Əgər siz meyvə milçəklərinin beynini Yer kimi düşünsəniz, kiçik neyronlar küçələr olacaq. Biz Yer kürəsinə çoxlu neyron küçələrinin xəritəsini çəkmək istəyirik” dedi.

Peng və onun həmkarları maraqlı xüsusiyyətlər üçün ilkin beyin xəritəsini daraymağa və müxtəlif milçəklərin beyinlərini bir-biri ilə müqayisə etməyə başladılar. Tədqiqatçılar, əksər hallarda, neyronları birləşdirən yolların nümunələri beyindən beyinə çox da dəyişmir.

Digər tərəfdən, eyni beyin strukturunda olan hüceyrələrin formaları kəskin şəkildə fərqlənə bilər. Məsələn, ellipsoid bədən adlanan təkər formalı beyin strukturunun neyronlarında tapılan müxtəlif formalar "sadəcə heyrətamizdir", Penq deyir. Eyni milçəkdə hüceyrələrdən bəziləri halqanın içinə yayılır, bəziləri isə kompleks bir kilid-açar düzümü ilə xaricə işarə edir.

Nəticələr ilkindir, lakin belə gözlənilməz dəyişkənliyin tapılması demək olar ki, bir-birinin karbon surətləri olduğu düşünülən bu neyronların mühüm funksional fərqlərə malik olması deməkdir.


Neyron Kök Hüceyrələrə Yeni Neyronların yetişdirilməsini söyləyir

Bu rəssamın yetkin subependimal neyrojenik niş təsvirində (ependimanın altından baxılır) ChAT+ neyronunun yaratdığı elektrik siqnalları ependimal hüceyrələrin alt tərəfində hərəkət edən yeni doğulmuş miqrasiya edən neyroblastlara səbəb olur. O'Reilly Science Art tərəfindən illüstrasiya.

Duke tədqiqatçıları yetkinlərin beynində kök hüceyrələrə daha çox yeni neyron yaratmağı öyrədə bilən yeni tip neyron tapdılar. Təcrübələr ilkin mərhələdə olsa da, tapıntı beynin özünü içəridən bərpa edə biləcəyi ilə bağlı inanılmaz ehtimalı açır.

Neyroloqlar bir müddətdir ki, beynin yeni neyronların istehsalına rəhbərlik etmək qabiliyyətinə malik olduğundan şübhələnirdilər, lakin bu təlimatların haradan gəldiyini müəyyən etmək çətin idi, hüceyrə biologiyası üzrə dosent, MD Ph.D. Chay Kuo izah edir. neyrobiologiya və pediatriya.

Siçanlar üzərində apardığı araşdırmada onun komandası böyüklərin beyninin striatumun yaxınlığında yerləşən subventrikulyar zonada (SVZ) neyrogen yuvasında əvvəllər məlum olmayan neyron populyasiyasını tapdı. Bu neyronlar nörotransmitter asetilkolin etmək üçün tələb olunan xolin asetiltransferaza (ChAT) fermentini ifadə etdilər. Komandaya lazer işığı ilə bu ChAT+ neyronlarının atəş tezliyini yuxarı və aşağı tənzimləməyə imkan verən optogenetik alətlərlə onlar beyində sinir kök hüceyrələrinin yayılmasında aydın dəyişiklikləri görə bildilər.

Tapıntılar İyunun 1-də Nature Neuroscience jurnalında qabaqcıl onlayn nəşr kimi ortaya çıxdı.

Yetkin ChAT + neyron populyasiyası, kök hüceyrələrlə danışan və onlara yeni neyron istehsalını artırmağı əmr edən təsvir edilməmiş sinir dövrəsinin yalnız bir hissəsidir, Kuo dedi.Tədqiqatçılar hələ nə dövrənin bütün hissələrini, nə də istifadə etdiyi kodu bilmirlər, lakin ChAT+ neyronlarının siqnallarına nəzarət etməklə Kuo və onun Duke həmkarları müəyyən ediblər ki, bu neyronlar SVZ-dən yeni neyronların istehsalına nəzarət etmək üçün zəruri və kifayətdir. niş.

"Biz böyüklərin beynində neyrogenezin necə davam etdiyini müəyyən etmək üçün çalışırıq. Kök hüceyrələrə daha çox yetişməmiş neyronlar yaratmağı birbaşa göstəriş verə bilən bu gizli qapını, sinir dövrəsini açmaq çox gözlənilməz və həyəcanvericidir" dedi. həmçinin George W. Brumley, Jr. MD inkişaf biologiyası üzrə dosent və Beyin Elmləri üzrə Duke İnstitutunun üzvü. "Məhz bu maraqlı xəzinə ovu dəfələrlə çıxılmaz vəziyyətə düşüb!"

Kuo, bu layihənin beş ildən çox əvvəl, aparıcı müəllif Patricia Paez-Qonzalez, SVZ yuvasının necə yığıldığını öyrənərkən, neyron kök hüceyrələrlə təmasda olan neyron proseslərlə rastlaşdıqda başladığını söylədi.

Bu siqnalların yaratdığı gənc neyronlar gəmiricilərdə iybilmə lampası üçün nəzərdə tutulmuşdu, çünki siçan beyninin böyük bir hissəsi qoxu hissini emal etmək üçün ayrılmışdır və öyrənməni dəstəkləmək üçün bu yeni neyronlara ehtiyac duyur. Lakin insanlarda, daha az təsir edici qoxu ampulü ilə Kuo, beynin digər bölgələri üçün yeni neyronların istehsal oluna biləcəyini söylədi. Belə bölgələrdən biri korteks və kompleks bazal qanqliya arasında motor və idrak nəzarətinə vasitəçilik edən striatum ola bilər.

"Beyin bu kök hüceyrələrin yerləşdiyi SVZ yuvası üçün yanal mədəciklər ətrafındakı əsas daşınmaz əmlakdan imtina edir" dedi Kuo. "Bir növ fabrik sifariş qəbul edir?" Postdoktorluq əməkdaşı Brent Asrican, ChAT+ neyronlarından gələn sifarişlərin SVZ kök hüceyrələri tərəfindən aydın şəkildə eşidildiyinə dair əsas müşahidə etdi.

Gəmiricilərdə vuruşun zədələnməsi ilə bağlı araşdırmalar, SVZ hüceyrələrinin qonşu zolaqlara köçdüyünü qeyd etdi. Və elə keçən ay Cell jurnalında İsveç komandası ilk dəfə insan striatumunda interneyron adlanan yeni yaradılmış nəzarət neyronlarını müşahidə etdi. Onlar bildirdilər ki, Huntington xəstəliyi olan xəstələrdə maraqlıdır ki, bu bölgədə yeni doğulmuş interneyronlar yoxdur.

Bu araşdırmada iştirak etməyən Rensselaer, NY Neural Kök Hüceyrə İnstitutunun direktoru Sally Temple, "Bu, bu kök hüceyrələri idarə edən çox vacib və uyğun bir hüceyrə populyasiyasıdır" dedi. "İndi subventrikulyar zonada innervasiyaların necə meydana gəldiyini görmək həqiqətən maraqlıdır."

Temple bildirib ki, Kuonun komandası bu sistemi xolinergik siqnala əməl etməklə tapıb, lakin digər qruplar dopaminerjik və serotonerjik siqnalları izləyərək eyni yuvaya daxil olurlar. "Bu, həqiqətən isti ərazidir, çünki öyrənmək üçün gözəl bir kök hüceyrə yuvasıdır. Hüceyrədən hüceyrəyə qarşılıqlı əlaqəni müşahidə edə biləcəyiniz bu möhtəşəm yerdir."

Bu ortaya çıxan mövzular Kuo ümid edir ki, tədqiqatçılar nəhayət, "aparat yeniləməsinə səbəb olmaq üçün beynin müəyyən dövrələrini işə salmağın yolunu tapa biləcəklər. Yeni proqram təminatı ilə ayaqlaşmaq üçün beyin aparatını təkmilləşdirə bilsəniz, yaxşı olmazdımı" ?" O, bəlkə də bəzi zədələri bərpa etmək üçün beyin zədəsindən sonra davranış terapiyası və kök hüceyrə müalicəsini birləşdirməyin bir yolu olacağını söylədi.

Qarşıdakı suallar həm yeni ChAT + neyronlarından yuxarı, həm də aşağı axındır, Kuo deyir. Yuxarıda, hansı beyin siqnalları ChAT + neyronlarına kök hüceyrələrdən daha çox gənc neyron tələb etməyə başlamalarını söyləyir? Aşağıda, kök hüceyrələrin ChAT+ elektrik fəaliyyətinin müxtəlif tezliklərinə reaksiyasını tənzimləyən məntiq nədir?

Mövcud bir neyron dövrəyə yeni komponentlər daxil edə bilmək kimi böyük bir problem də var, bu, beynin hissələrinin normal olaraq müqavimət göstərə biləcəyi bir təcrübədir. "Düşünürəm ki, bəzi sinir dövrələri yeni üzvləri qəbul edir, bəziləri isə qəbul etmir" dedi Kuo.

Paez-Qonzales, Asrican və Kuo ilə yanaşı, neyrobiologiya təlim proqramında magistr tələbəsi olan Erica Rodriguez də müəllifdir. Bu tədqiqat Milli Sağlamlıq İnstitutları, David və Lucile Packard Foundation və George Brumley Jr. Endowment tərəfindən dəstəklənib.


Videoya baxın: Ayna neyronları nədir? (Sentyabr 2022).


Şərhlər:

  1. Faegar

    Hər şey sadəcə əladır.

  2. Nolen

    Fascinatingly. I would also like to hear the opinion of experts on this matter.

  3. Akinolar

    ən gözəl!)

  4. Iaokim

    Beləliklə, burada hekayə!

  5. Jull

    Bravo, məncə bu cümlə gözəldir

  6. Alexandru

    məmnuniyyətlə qəbul edirəm.

  7. Akinom

    Mənim yerimə nə etməyə başladın?



Mesaj yazmaq