Питер Дж. Фуэрст, доцент кафедры биологических наук и программы медицинского образования WWAMI, и команда, в которую входил ведущий автор, докторант Аарон Симмонс, смогли стимулировать рост новых нейронных связей у мышей, которые необходимы для соединить клетки в нейронные цепи.
Их исследование, в котором участвовали ученые из Университета Луисвилля и Университета Пуэрто-Рико-Хумакао, озаглавлено «DSCAM-опосредованный контроль над разрастанием дендритных и аксональных стволов усиливает мозаичность и подавляет синаптическую пластичность». Он был опубликован сегодня в Журнале Труды Национальной Академии Наук.
«Эта статья представляет собой исследование факторов, которые мешают взрослым нейронам создавать новые связи», — сказал Фуэрст. «Регулирование этого процесса важно для предотвращения некоторых расстройств, таких как аутизм, но также связано с неспособностью взрослой нервной системы быстро оправиться от повреждений».Исследователи изучили популяцию клеток, которая обладает необычной способностью устанавливать новые связи во взрослом возрасте, но при нормальных условиях не вырастает необходимых аксонов или дендритов. Команда смогла генетически манипулировать популяцией клеток у мышей, чтобы вызвать рост аксонов и дендритов. Они обнаружили, что это вызывает образование стабильных функциональных связей с новыми клетками.
«Идея состоит в том, что можно было бы стимулировать нервную систему для создания новых связей, если бы произошла какая-то травма», — сказал Фюрст. «Возможно, это способ реактивировать клетку для создания тех новых связей, которые мы можем использовать клинически».Их усилия включали исследования в рамках региональной программы медицинского образования WWAMI в Вашингтонском университете и могли иметь широкие разветвления для других неврологических состояний взрослых, которые мешают человеческому мозгу устанавливать эти необходимые связи во взрослом возрасте.«У детей на раннем этапе развития очень легко заводить новые связи, но взрослые теряют эту способность, и мы хотим понять, почему это так», — сказал он.
Генетические манипуляции, использованные в исследовании на мышах, не работают на людях. Вместо этого Фуэрст и его команда хотели бы затем протестировать низкомолекулярные препараты, которые регулируют эти процессы центральной нервной системы, которые в настоящее время используются для борьбы с раком у людей, чтобы увидеть, могут ли они помочь нервной системе установить новые связи у мышей.
«Эти вклады Питера и его команды прямо здесь, в Университете Айдахо, помогают продвигать глобальные неврологические исследования», — сказала Джанет Нельсон, вице-президент по исследованиям и экономическому развитию. «Я взволнован потенциальным влиянием этого исследования на понимание мозга и улучшение здоровья человека».