Kā mūsu uzvedība atstāj pēdas smadzenēs
Mācīšanās un uzvedības procesi ietekmē un maina smadzeņu nervu šūnu tīklu. Profesora Pītera Šeifeļa pētniecības grupa Bāzeles Universitātes Biozentrumā tagad ir identificējusi mehānismu, ar kuru nervu šūnas var pielāgot savus savienojumus. Rezultāti, kas publicēti specializētajā žurnālā "Cell", sniedz ieskatu neironu tīklu veidošanās pamatprocesos un var arī sniegt ieskatu neironu slimībās, piemēram, autismā vai šizofrēnijā.
Neirobiologa profesora Pītera Šeifeļa vadītā grupa spēja noskaidrot jaunu mehānismu, ar kura palīdzību nervu šūnas (neironi) maina sava tīkla struktūru smadzenēs atkarībā no neironu signāliem. Rezultāti parāda, kā neironu darbība nervu sistēmas attīstības vai mācību procesu laikā var tieši ietekmēt nervu sistēmas savienojumu raksturu.
Neureksīna varianti maina veidu, kā nervi savienojas. Nervu sistēma ir daudzu neironu tīkls, ko savieno savienojumi, ko sauc par sinapsēm.
Tā kā nervu impulsi sinapsēs tiek pārraidīti no viena neirona uz nākamo, sinapses struktūrai, skaitam un veidam ir izšķiroša nozīme informācijas pārraidē. Membrānas proteīnam neireksīnam ir svarīga loma sinapses veidošanā, veidojot kontaktu ar kaimiņu neironiem saistošajiem partneriem un tādējādi izveidojot savienojumu starp diviem neironiem.
Īpaša Neurexin iezīme ir tā, ka tas sastopams vairāk nekā 3000 variantos, kas saistās ar specifiskiem receptoriem blakus esošajās šūnās. Dažādu neireksīnu ražošana galvenokārt notiek ar tā saukto alternatīvo RNS savienošanu. Šis process rada neireksīna variantus ar dažādām saistīšanās īpašībām atkarībā no stāvokļa. Vēl nav noskaidrots, kā neironi kontrolē splicēšanas procesu, lai iegūtu atbilstošu neireksīna variantu.
Izmainīta uzvedība – mainīti nervu savienojumi Šeifeļa grupai izdevās pierādīt, ka neironu aktivācija ietekmē alternatīvu splicēšanu, izmantojot specifisku RNS saistošu proteīnu. Šis saistošais proteīns nosaka, kurš neireksīna variants tiek ražots. Tādā veidā nervu šūnas var sazināties ar citām blakus esošajām šūnām, reaģējot uz neironu signālu, kas tām tiek liegts bez piemērota receptora. Tādējādi neironu savienojumu var mainīt, mainot aktivitāti.
"Šis jaunais regulēšanas mehānisms sniedz ieskatu par to, kā mūsu sajūtas un uzvedība tieši maina neironu tīklu smadzenēs. Piemēram, kad es apgūstu instrumentu un trenēju rokas kustēties, manas smadzenes uzglabā šo informāciju, izmantojot atbilstošus nervu savienojumus,” stāsta Šeifele.
Ņemot vērā lielo neireksīnu skaitu, pētnieku grupa nākotnē vēlētos pievērsties citu neireksīna variantu ietekmei uz neironu tīklu. Tā kā neireksīnu izmaiņas var būt arī pacientiem ar autismu vai šizofrēniju, pētījumu rezultāti varētu arī palīdzēt labāk izprast šīs slimības.
Sākotnējā ziņa:
Takatoshi Iijima, Karen Wu, Harald Witte, Yoko Hanno-Iijima, Timo Glatter, Stéphane Richard, Peter Scheiffele SAM68 regulē neironu aktivitātes atkarīgu alternatīvu Neurexin-1 šūnas splicēšanu, 147. sējums, 7. izdevums, 1601.–1614. gada 23. decembris, 2011. 10.1016. doi: 2011.11.028/j.cell.XNUMX
Avots: Bāzele [ Universitāte ]
