Когда дело доходит до восстановления от оскорбления у взрослого человеческого мозга есть очень мало способности дать компенсацию за потерю нервной клетки. Биомедицинские исследователи и клиницисты поэтому исследуют возможность использования пересаженных нервных клеток, чтобы заменить нейроны, которые были безнадежно повреждены в результате травмы или болезни. Предыдущие исследования предположили, что есть потенциал к средству, по крайней мере, некоторые клинические признаки, следующие из заболевшей болезни мозга посредством трансплантации эмбриональных нервных клеток в поврежденные нейронные сети.
Однако не ясно, могут ли пересаженные неповрежденные нейроны быть достаточно объединены, чтобы привести к восстановленной функции lesioned сети. Теперь исследователи базировались в Мюнхене LMU, Институте Макса Планка Нейробиологии в Martinsried и Гельмгольце Центруме, Мюнхен продемонстрировал, что, у мышей, переселились, эмбриональные нервные клетки могут действительно быть включены в существующую сеть таким способом, которым они правильно выполняют задачи, выполненные поврежденными клетками, первоначально найденными в том положении.
Такая работа имеет значение в потенциальном лечении всей заболевшей болезни мозга включая нейродегенеративные болезни, такие как болезнь Альцгеймера или болезнь Паркинсона, а также поглаживает, и травма, учитывая каждое болезненное состояние приводит к крупномасштабной, необратимой потере нервных клеток и приобретению, что такое обычно пожизненный неврологический дефицит для затронутого человека.В исследовании, опубликованном по своей природе, исследователи Университета Людвига Максимилианса Мюнхен, Институт Макса Планка Нейробиологии и Гельмгольц Центрум определенно спросил Мюнхен, могут ли пересаженные эмбриональные нервные клетки функционально объединяться в зрительную зону коры головного мозга взрослых мышей. «Эта область мозга идеальна для таких экспериментов», говорит Магдалена Гоц, совместный лидер исследования вместе с Марком Хубенером. Хубенер – специалист в структуре и функции зрительной зоны коры головного мозга мыши в Отделе профессора Тобиаса Бонхеффера (Синапсы – Схемы – Пластичность) в MPI для Нейробиологии. Как Хубенер объясняет, «мы знаем так много о функциях нервных клеток в этом регионе и связях между ними, что мы можем с готовностью оценить, выполняют ли внедренные нервные клетки на самом деле задачи, обычно выполненные сетью».
В их экспериментах команда пересадила эмбриональные нервные клетки от коры головного мозга в lesioned области зрительной зоны коры головного мозга взрослых мышей. В течение следующих недель и месяцев, они контролировали поведение внедренных, незрелых нейронов посредством микроскопии с двумя фотонами, чтобы установить, дифференцировались ли они в так называемые пирамидальные клетки, тип клетки, обычно найденный в интересующей области. «Самое то, что клетки выжили и продолжили развиваться, очень воодушевляло», замечает Хубенер. «Но вещи стали действительно захватывающими, когда мы бросили более близкий взгляд на электрическую деятельность пересаженных клеток». В их совместном исследовании студентка доктора философии Сюзанна Фэлнер и Постдок София Грэйд смогли показать, что новые клетки сформировали синаптические связи, которые нейроны в их положении в сети будут обычно устанавливать, и что они ответили на визуальные стимулы.
Команда тогда продолжала характеризовать, впервые, более широкий образец связей, установленных пересаженными нейронами. Удивительно, они нашли, что пирамидальные клетки, полученные из пересаженных незрелых нейронов, сформировали функциональные связи с соответствующими нервными клетками на всем протяжении мозга. Другими словами, они получили точно те же самые исходные данные как свои предшественники в сети. Кроме того, они смогли обработать ту информацию и передать ее на нисходящие нейроны, которые также дифференцировались правильным способом. «Эти результаты демонстрируют, что внедренные нервные клетки объединялись с высокой точностью в нейронную сеть, в которую, при нормальных условиях, никогда не включались бы новые нервные клетки», объясняет Гоц, работа которого над Гельмгольцем Центрумом и над LMU сосредотачивается на том, чтобы находить способы заменить потерянные нейроны в центральной нервной системе.
Новое исследование показывает, что незрелые нейроны способны к правильному ответу на сигналы дифференцирования во взрослом мозгу млекопитающих и могут преодолеть функциональные разрывы в существующей нейронной сети. Исследование было поддержано, финансировав из DFG для SFB 870 «Ассамблею и Функцию Нейронных Схем».