Don't Slight the Birdbrain – Wissenschaftler überreden Vorläuferzellen, Neuronen in erwachsenen Zebrafinken zu ersetzen

Don't Slight the Birdbrain – Wissenschaftler überreden Vorläuferzellen, Neuronen in erwachsenen Zebrafinken zu ersetzen
Don't Slight the Birdbrain – Wissenschaftler überreden Vorläuferzellen, Neuronen in erwachsenen Zebrafinken zu ersetzen
Anonim

Boston, MA - 22. Februar 2000 - Ein kleiner Vogel sagte Jeffrey Macklis, dass es eines Tages möglich sein könnte, die Geburt neuer Neuronen im Gehirn einer Person zu erwecken, ohne sogenannte Stammzellen von anderen zu transplantieren Quellen.

Im Februar Neuron berichtet Macklis, ein Neurowissenschaftler am Boston's Children's Hospital, mit seinen Mitarbeitern Constance Scharff und Fernando Nottebohm von der Rockefeller University und anderen, dass sie hochrangige Neuronen in erwachsenen Zebrafinken überredet haben, durch die ersetzt zu werden endogene Vorläuferzellen des Vogels.

"Dies ist unserer Meinung nach das erste Beispiel, bei dem gezeigt wurde, dass man die Geburt neuer Neuronen induzieren kann und dass sie tatsächlich zu einem komplexen Verh alten beitragen", sagt Macklis, außerordentlicher Professor für Neurologie (Neurowissenschaften). an der Harvard Medical School. „Es ist ein Schritt, dasselbe bei Säugetieren zu versuchen“, fügt er hinzu.

Die Studie spielt mit einer der erstaunlichsten Leistungen des Gehirns: Jeden Herbst stirbt eine Population singerzeugender Neuronen im sogenannten hohen Stimmzentrum von Kanarienvögeln ab und die Vögel verstummen. Der Winter sieht eine Welle der Wiedergeburt der gleichen Art – und der gleichen Anzahl – von Neuronen, und im Frühling lernen die Kanarienvögel ihre Lieder neu. Zebrafinken fehlt dieser jahreszeitliche Zyklus; ihre Gehirne erzeugen ein konstantes, aber winziges Rinnsal neuer Neuronen.

Diese eingeschränktere Fähigkeit ähnelt der von Säugetieren, bei denen sich Wissenschaftler jetzt einig sind, dass multipotente Vorläufer die inneren Ventrikel des Gehirns auskleiden, aber nur zwei spezifische Arten von Neuronen, eine im Riechkolben und eine im Hippocampus, dafür bekannt sind, nachzuwachsen auf niedrigem Niveau.

Wenn Zebrafinken und tatsächlich Menschen Zellen haben, die möglicherweise Gehirnbereiche neu bevölkern könnten, fragten sich die Wissenschaftler, warum tun sie dies dann nicht? Um herauszufinden, ob die Antwort in den Vorläufern selbst oder in der Gehirnumgebung liegt, denen sie begegnen, testeten sie die Vorstellung, dass es der Tod bestimmter Neuronen ist, der das Einwachsen und die Differenzierung von Vorläufern fördert.

Als die Forscher selektiv eine Art von gesangsbezogenen Neuronen in Zebrafinken töteten, stellten sie fest, dass auch diese Vögel teilweise ihren Gesang verloren. Innerhalb von drei Monaten hatten die Finken jedoch ihre Lieder mehr oder weniger wiederhergestellt, und die Neuronen waren in ähnlicher Zahl wie bei der jährlichen Wiedergeburt in den Gehirnen von Kanarienvögeln wieder aufgetaucht.

Diese Fähigkeit war jedoch auf bestimmte Neuronentypen beschränkt. Eine andere liedbezogene Art von Neuron, die sich normalerweise nicht umdreht, wuchs auch nicht nach, als sie durch früheren Zelltod überredet wurde. Weitere Experimente zur Erklärung dieser und anderer Ergebnisse sind im Gange, sagt Macklis.

Die wieder auftauchenden Gesänge der Finken erfreuen nicht nur die Frühlingssehnsucht der Wissenschaftler, sondern stellen auch eine reproduzierbare und quantifizierbare höhere Funktion dar. Dies macht die Vögel geeignet, um eine große offene Frage der Forschung zu untersuchen, die auf die zukünftige Reparatur der Gehirnfunktion abzielt, nämlich ob neu eingebaute Neuronen in einem bestehenden komplexen Sch altkreis funktionieren und zum Verh alten beitragen können.

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