闪亮的激光对鼠脑揭示了细胞核心阿尔茨海默氏症,精神分裂症
阿尔茨海默氏症和精神分裂症是最常见的一些脑部疾病和相关问题的细胞含有的一种蛋白质,叫做小清蛋白。这些parvalbumin-containing细胞占近十分之一的细胞在你的大脑,但是,相对很少有人知道小清蛋白的细胞做什么。用激光通过刺激老鼠的大脑,研究人员已经开始做出令人惊讶的发现它们是如何工作的。
亚当问:鲍尔博士的实验室的研究人员,在圣路易斯华盛顿大学,发现了惊人的变化血容量和流动时parvalbumin-containing细胞受到刺激。他们使用的技术依赖于特殊培育的老鼠的大脑可以刺激激光脉冲。他们将他们的发现在阻塞性睡眠呼吸暂停综合症Biophotonics国会:光学在生命科学会议在图森,亚利桑那州。,2019年4月14日至17日。
的一个主要类型的大脑的抑制细胞,parvalbumin-expressing细胞被发现负责保持大脑的没完没了的信号同步。因为适当的神经系统发展依赖于神经重复发射与另一个随着时间的推移,进行这种神经交响乐已经发现调节之间的联系的一个重要组成部分大脑细胞,这让他们能够正常发育。
刺激大脑与光信号的技术,称为光遗传学,产生了巨大的飞跃对我们理解大脑是如何工作的,包括我们的大脑如何处理恐惧和我们的嗅觉,或者使我们对毒品上瘾。
“光遗传学是方便、微创、可重复的、“Joonhyuk李,鲍尔集团之一,研究人员说。”,它更简单。你不需要贴任何探讨小鼠的大脑。”
首先,研究人员培育的老鼠,表示一种特殊的,光敏叫做脑细胞的蛋白质在整个大脑。脑细胞最初发现的藻类,但科学家们可以用它来选择打开一只老鼠大脑的哪些部分。用正确的打老鼠大脑的这个区域彩色激光可以激活所需的神经回路。
团队培育的老鼠的脑细胞坚持parvalbumin-expressing神经元和小鼠脑细胞兴奋Thy1-expressing细胞,进行比较。每组,他们能够刺激老鼠大脑用激光和比较结果。
大多数神经元受到刺激时,李说,大脑为他们提供更多的血液和氧气。这与你1细胞兴奋性发生,但是实验室的结果有关血液流动和体积显示相反的响应当parvalbumin-expressing细胞被刺激。
“如何在特定神经元群活动耦合局部血流量的变化是了解大脑调节的基础血液供应,”李说。
科学家们得出结论,parvalbumin-expressing细胞的收缩和微调他们被激活的血液供应的地区。
研究人员测量了血液和氧气水平,一个单独的激光系统,称为激光散斑成像对比,对大脑。当老鼠胡须都被感动了,李和他的同事们第一次发现小清蛋白的细胞可以缩小附近可用兴奋时血液和氧气。然后组测量大脑的不同区域,发现小清蛋白的细胞可以帮助传递消息的遥远的角落大脑改变他们的血液动力学,或血流量。
“我们真的不希望parvalbumin-expressing神经元的激活将导致减少的地方血流量和体积,”李说。“更是如此,尽管它可能是一个间接原因,事实上我们看到类似的大脑的血流动力学更遥远地区的活动很奇怪。”
Lee说,他希望最终结果和技术帮助将导致更好的理解小清蛋白在神经与血管的作用的耦合和提供另一个拼图的影响大脑开发或神经系统疾病的形成。
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