Επιστημονικά Νέα

Εγκέφαλος έρευνα: Πώς μπορεί να τροφοδοτήσει έντονη νευρική επικοινωνία [vid]

Εγκέφαλος έρευνα: Πώς μπορεί να τροφοδοτήσει έντονη νευρική επικοινωνία [vid]

Εγκέφαλος έρευνα: Οι επιστήμονες του NIH ανακάλυψαν ότι οι έντονες νευρικές συνομιλίες που πιστεύεται ότι αποτελούν τη βάση της μάθησης και της μνήμης μπορεί να τροφοδοτούνται από έναν βρόγχο ανατροφοδότησης που ανιχνεύει ενέργεια. Εδώ οι  ερευνητές παρακολούθησαν τα επίπεδα ενέργειας με τη μορφή ATP, καθώς οι νευρώνες μιλούσαν μεταξύ τους.

Οι σκέψεις, τα συναισθήματα και οι κινήσεις μας ελέγχονται από δισεκατομμύρια νευρώνες που μιλούν μεταξύ τους σε τρισεκατομμύρια εξειδικευμένα σημεία επικοινωνίας που ονομάζονται συνάψεις. Σε μια εις βάθος μελέτη των νευρώνων που αναπτύχθηκαν εργαστηριακά, οι ερευνητές των Εθνικών Ινστιτούτων Υγείας ανακάλυψαν πώς οι συνομιλητές βρίσκουν την ενέργεια για να υποστηρίξουν έντονες συνομιλίες που πιστεύεται ότι στηρίζουν τη μάθηση και τη μνήμη.

Τα αποτελέσματά τους, δημοσιεύθηκαν στο Nature Metabolism, προτείνουν ότι μια σειρά χημικών αντιδράσεων ελέγχει έναν βρόγχο ανατροφοδότησης που ανιχνεύει την ανάγκη για περισσότερη ενέργεια και την αναπληρώνει με την πρόσληψη κυτταρικών σταθμών ηλεκτροπαραγωγής, που ονομάζονται μιτοχόνδρια, στις συνάψεις. Τα πειράματα πραγματοποιήθηκαν από ερευνητές σε εργαστήριο με επικεφαλής τον Zu-Hang Sheng, Ph.D., στο Εθνικό Ινστιτούτο Νευρολογικών Διαταραχών και Εγκεφαλικού (NINDS) του NIH.

Η ομάδα μελέτησε συνάψεις που χρησιμοποιούν το νευροδιαβιβαστή γλουταμινικό για επικοινωνία. Η επικοινωνία συμβαίνει όταν ένα πακέτο γλουταμινικού απελευθερώνεται από προσυναπτικά μπουτόν, τα οποία είναι μικροσκοπικές προεξοχές που προεξέχουν, όπως χάντρες σε μια σειρά, από μακρά, νευρώδη μέρη νευρώνων που ονομάζονται άξονες.

Προηγουμένως, η ομάδα του Δρ Sheng έδειξε ότι η συναπτική επικοινωνία είναι μια διαδικασία που απαιτεί ενέργεια και ότι τα μιτοχόνδρια που ταξιδεύουν κατά μήκος αξόνων μπορούν να ελέγχουν σήματα που αποστέλλονται από μπουτόν. Μπουτόν που είχαν μιτοχόνδρια έστειλαν ισχυρότερα και πιο συνεπή σήματα από αυτά που έλειπαν ηλεκτροπαραγωγά. Η διαφορά οφείλεται σε υψηλότερα επίπεδα ενέργειας που παράγονται από τα μιτοχόνδρια με τη μορφή ATP.

Σε αυτή τη μελέτη, με επικεφαλής τον Sunan Li, Ph.D., μεταδιδακτορικό συνεργάτη στο NINDS, η ομάδα διερεύνησε τι συμβαίνει όταν τα μπουτόν υφίστανται έντονη επικοινωνία που πιστεύεται ότι στηρίζει τη μάθηση και τη μνήμη. Διαπίστωσαν ότι αυτός ο τύπος σηματοδότησης έπεσε γρήγορα τα επίπεδα ενέργειας στα μπουτόν. Αυτές οι αλλαγές πυροδότησαν μια σειρά χημικών αντιδράσεων που ελέγχονται από έναν αισθητήρα ενέργειας που ονομάζεται ενεργοποιημένες με AMP πρωτεϊνικές κινάσες (AMPK) που οδήγησαν τελικά στην ταχεία στρατολόγηση μιτοχονδρίων στα μπουτόν.

Γενετικός αποκλεισμός ή χημική παρεμβολή σε αυτόν τον βρόχο ανατροφοδότησης εμπόδισε την παράδοση των μιτοχονδρίων σε μπουτόν και μείωσε τα επίπεδα ενέργειας. Αυτό, με τη σειρά του, μείωσε τις συναπτικές αποκρίσεις κατά τη διάρκεια έντονης επικοινωνίας περισσότερο από ό, τι φαίνεται στα κελιά ελέγχου και επιβράδυνε την ανάκτηση των αποκρίσεων μετά το τέλος των εκρήξεων.

Οι ερευνητές κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι αυτός ο βρόχος ανατροφοδότησης μπορεί κανονικά να διαδραματίσει κρίσιμο ρόλο στην παροχή της ενέργειας που απαιτείται για τη διατήρηση της συναπτικής επικοινωνίας σε ένα υγιές νευρικό σύστημα. Για παράδειγμα, αναφέρουν μελέτες που υπονοούν ότι προβλήματα με αυτό το σύστημα μπορεί να προκύψουν σε ορισμένες περιπτώσεις της νόσου του Αλτσχάιμερ και άλλων νευρολογικών διαταραχών.

Διαβάστε όλες τις τελευταίες Ειδήσεις για την υγεία από την Ελλάδα και τον Κόσμο

Διαβάστε Eπίσης:

Εγκέφαλος επεξεργασία χρώμα: Νέα μέθοδος εξηγεί την αντίδραση στα ερεθίσματα

Εγκέφαλος συμπεριφορά: νέες ανακαλύψεις στη διαδικασία λήψης αποφάσεων

Αποκαλυπτική έρευνα για σύνδεση εγκεφάλου και εντέρου

Σκύλοι στην ανιχνευση της λοίμωξης covid-19

Η μοναδική έως τώρα δημοσιευμένη μικρή πιλοτική μελέτη πάνω στο θέμα (από την ομάδα του Φολκ στη Γερμανία), η οποία έγινε με τη συμμετοχή οκτώ σκύλων και μόνο 14 ανθρώπων -επτά ασθενών και επτά υγιών- έδειξε ότι τα ζώα μπόρεσαν να ανιχνεύσουν το 83% των θετικών στον ιό ανθρώπων και το 96% των αρνητικών.

Οι 2 αιτίες που εχουν "γονατίσει" το σύστημα υγείας στη Θεσσαλονίκη

Το άριστο της επιβίωσης του ιού είναι η θερμοκρασία περίπου 9 – 10 βαθμούς Κελσίου και σήμερα στη Θεσσαλονίκη έχουμε περίπου 10 βαθμούς το μέγιστο, άρα έχουμε άριστη θερμοκρασία μετάδοσης του ιού

Νέα ανοσοθεραπεία δίνει υπόσχεση κατά του σπάνιου παιδικού καρκίνου

Μια νέα θεραπεία CAR Τ-κυττάρων που αναπτύχθηκε από ερευνητές στο UCL και σχεδιάστηκε για να στοχεύει καρκινικούς όγκους, έδειξε πολλά υποσχόμενα πρώτα αποτελέσματα σε παιδιά με νευροβλάστωμα, μια σπάνια μορφή καρκίνου της παιδικής ηλικίας.

Τα μονοκλωνικά αντισώματα "ασπίδα" προστασίας κατά του κορωνοϊού

Τα μονοκλωνικά αντισώματα είναι σε θέση να συμπληρώνουν τα εμβόλια προσφέροντας ταχεία προστασία έναντι της μόλυνσης. Όταν χορηγούνται σε ένα άτομο, παρέχουν άμεση προστασία για εβδομάδες έως μήνες

Πώς συνδέεται η εμμηνόπαυση με την κατάθλιψη σύμφωνα με έρευνες

Αλλά πολλές φορές ακόμα η ψυχοθεραπευτική αντιμετώπιση του προβλήματος είναι αρκετή για να βελτιώσει τη διάθεση και μια ορμονική θεραπεία μπορεί επίσης να έχει άμεση επίδραση στα καταθλιπτικά συμπτώματα που εμφανίζονται κατά τη διάρκεια των μεταβάσεων της εμμηνόπαυσης.