Kuidas teie aju ahelad saavad valesti ühendatud

Kuidas arenevad psüühikahäirete, näiteks autismi või alaarenguga seotud vigased ajuringed? Weill Cornelli meditsiinikolledži teadlased on aidanud leida vastuseni tee, avastades mehhanismi, mis juhib närviskeemide juhtmeid arenevas ajus.

Teadlased avastasid, et vigane juhtmestik tekib siis, kui kasvavasse aksonisse kinnitatud RNA molekulid ei lagune pärast seda, kui nad annavad juhiseid, mis aitavad närvirakku juhtida.

Näiteks signaal, mis käsib aksonil pöörata - mis peaks pärast pöörde tegemist kaduma - jääb aktiivseks, häirides uusi signaale, mis on mõeldud aksoni juhtimiseks teistes suundades.

"Aju valesti ühendamise aluste mõistmine võib aidata teadlastel leida probleemi lahendamiseks uusi ravimeetodeid ja strateegiaid," ütles uuringu vanemautor Samie Jaffrey, MD, Ph.D.

"Aju on üsna noorelt üsna plastiline ja muutlik ning kui teame, miks vooluringid on valesti ühendatud, võib olla võimalik neid radu parandada, võimaldades ajul ehitada uusi funktsionaalseid juhtmeid."

Vigaste neuronaalsete ahelatega seotud häirete hulka kuuluvad epilepsia, autism, skisofreenia, vaimne alaareng ning spastilisus ja liikumishäired, märkis ta.

Aju arengu ajal peavad neuronid üksteisega ühendust võtma, mida nad teevad, pikendades oma pikki aksoneid üksteise puudutamiseks, selgitavad teadlased. Lõppkokkuvõttes moodustavad neuronid aju ja märklaudkoe vahel vooluringi, mille kaudu edastatakse keemilisi ja elektrilisi signaale.

Uues uuringus uurisid teadlased neuroneid, mis liiguvad seljaaju mööda üles ajusse.

"On väga kriitiline, et aksonid paiknevad täpselt seljaajus," ütles Jaffrey. "Kui nad on valesti paigutatud, loovad nad valed ühendused, mis võivad viia signaalide saatmiseni aju valedesse märklaudrakkudesse."

Aksoni juhtimine ja õige sihtmärgi leidmine toimub aksonite otstes paiknevate "kasvukoonuste" kaudu.

"Nendel kasvukoonustel on võime tajuda keskkonda, määrata sihtmärgid ja nende poole navigeerida," jätkas ta. "Küsimus on alati olnud - kuidas nad teavad, kuidas seda teha? Kust tulevad juhised, mis ütlevad neile, kuidas leida oma õige sihtmärk? "

Teadlased leidsid, et kasvukoonusesse kinnitatud RNA molekulid vastutavad aksoni juhiste eest liikuda vasakule või paremale, üles või alla. Need RNA-d toodavad antennilaadseid valke, mis juhivad aksoni nagu isejuhtiv rakett.

"Ahela ehitamise ajal on neuroni kasvukoonustes olevad RNA-d enamasti vaiksed," selgitas ta. „Leidsime, et spetsiifilisi RNA-sid loetakse ainult täpsetes etappides, et toota õiget valku, mida on vaja aksoni juhtimiseks õigel ajal. Pärast valgu tootmist nägime, et RNA käsk laguneb ja kaob. "

"Kui need RNA-d ei kao, kui nad peaksid, ei asu akson ennast õigesti - see võib minna vasakule paremale - ja juhtmestik on vale ning vooluring võib olla vigane," jätkas ta.

Teadlased ei arvanud, et aju juhtmestiku juhtimine asub nendes RNA molekulides, mida "pidevalt dünaamiliselt ümber pööratakse", ütles Jaffrey.

"See ütleb meile, et nende RNA lagunemisradade reguleerimisel võib olla tohutu mõju aju arengule," ütles ta. "Nüüd teame, kust otsida, kuidas seda protsessi valesti minna kiusata, ja mõelda, kuidas seda parandada."

Uuring avaldati ajakirjas Kamber.

Allikas: Weill Cornelli meditsiinikolledž