OHSU-Forscher entdecken neue Synapsen im Gehirn

OHSU-Forscher entdecken neue Synapsen im Gehirn
OHSU-Forscher entdecken neue Synapsen im Gehirn
Anonim

Portland, Oregon/USA - Seit Jahrzehnten wissen Wissenschaftler, dass Nervenzellen im Gehirn über Hochgeschwindigkeitskontakte, sogenannte Synapsen, miteinander kommunizieren. Jetzt haben Forscher des Vollum Institute der Oregon He alth Sciences University und der University of Oxford entdeckt, dass Synapsen auch zur Kommunikation mit anderen spezialisierten Gehirnzellen, den sogenannten Oligodendrozyten, verwendet werden. Die Untersuchung dieser bisher unbekannten Synapsen kann einen Schlüssel zum Verständnis der Gehirnfunktion bei Gesundheit und Krankheit liefern. Diese Ergebnisse erscheinen in der Ausgabe der Zeitschrift Nature vom 11. Mai.

Oligodendrozyten produzieren Myelin, eine Hülle, die Nervenfasern umgibt und isoliert.Diese Isolierung ermöglicht es den Nervenfasern, Signale mit hoher Geschwindigkeit zu übertragen, wie die Signale vom Rückenmark zu den Beinmuskeln. Es wird angenommen, dass der Abbau von Myelin um diese Nervenfasern herum die Ursache von Multipler Sklerose ist.

Wissenschaftler der OHSU haben in Zusammenarbeit mit Kollegen der Medical Research Council Unit in Oxford herausgefunden, dass sich die an dieser Mitteilung beteiligten Oligodendrozyten in ihrem unreifen Stadium befinden und kein Myelin produzieren. Frühere Arbeiten haben gezeigt, dass Glutamat, die Chemikalie, die zur Signalübertragung an diesen Synapsen verwendet wird, die Entwicklung dieser Zellen zu reifen, myelinproduzierenden Oligodendrozyten hemmen kann. Diese neu entdeckten Verbindungen könnten dabei helfen, viele verbleibende Fragen darüber zu beantworten, wie Nervenzellen die Myelinbildung regulieren.

Obwohl das Forschungsteam betont, dass seine grundlegenden wissenschaftlichen Erkenntnisse Jahre davon entfernt sind, Behandlungsoptionen für MS-Patienten bereitzustellen, hoffen sie, weiterhin auf dieser Arbeit aufzubauen, um das Verständnis der nützlichen und schädlichen Nervenkommunikation zu fördern, die in der Gehirn.

"Wir hoffen, dass die fortgesetzte Forschung zu Behandlungen führen wird, die die Reifung dieser unreifen Oligodendrozyten stimulieren, um eine erneute Myelinisierung nach Verletzungen oder Krankheiten zu ermöglichen", sagte Dwight Bergles, Ph.D., ein Postdoktorand Fellow an der OHSU und Hauptautor des Artikels. "Es ist jedoch wahrscheinlich, dass uns noch Jahre der Forschung bevorstehen, bevor diese Arbeit von der Laborbank des Wissenschaftlers zum Bett des Patienten wandert."

Forscher verwendeten zwei verschiedene Techniken, um diese Verbindungen zu entdecken. OHSU-Wissenschaftler zeichneten die winzigen elektrischen Signale auf, die an den Synapsen zwischen Nervenzellen und Oligodendrozyten erzeugt wurden. Ihre Mitarbeiter in der MRC-Einheit in Oxford, Professor Peter Somogyi, Ph.D., D.Sc., und J. David B. Roberts verwendeten ein Elektronenmikroskop, um die Zellverbindungen oder Synapsen zu sehen, an denen die Nervensignale übertragen werden.

"Wissenschaftler fangen gerade erst an, die Prozesse zu verstehen, durch die Zellen des Gehirns miteinander kommunizieren", sagte Craig Jahr, Ph.D., Senior Scientist am Vollum Institute der OHSU und Co-Autor der Studie. „In Zukunft hoffen wir, mehr darüber zu erfahren, was passiert, wenn diese Kommunikationswege unterbrochen werden, und was wir tun können, um sie zu reparieren oder weiteren Schaden zu verhindern.“

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