کشف نحوه شکل‌گیری و عملکرد نورون‌های مغزی

تیمی از دانشمندان کشف کرده‌اند که مکانیسم‌های مولکولی متمایز می‌توانند ویژگی‌های مشابهی را در نورون‌های گوناگون ایجاد کنند. این یافته‌ها که نشان می‌دهند مشخصه‌های مشابه در نورون‌ها، می‌توانند به طور متفاوتی حاصل شوند، درک ما را از نحوه رشد سلول‌های مغزی افزایش می‌دهند.

کد خبر: ۲۱۷۹۷۹

تاریخ: ۲۶ خرداد ۱۳۹۷ - ۰۷:۲۰

"نیکاس کنستانتینس"، دانشجوی فوق دکتری در دپارتمان بیولوژی دانشگاه نیویورک و یکی از نویسندگان اصلی این مقاله اظهار می‌کند: «ما اکنون درک بهتری از نحوه شکل‌گیری نورون‌ها و ویژگی‌هایی که به آن‌ها امکان انجام عملکردشان در مدارهای عصبی را داده و منجر به رفتارهای خاصی می‌شود، داریم».

وی می افزاید: «این نتایج به چندین مسیر بالقوه برای پیشرفت پزشکی اشاره می‌کنند؛ مسیرهایی مانند هدایت سلول‌های بنیادی به سمت انواع نورون‌های خاص که می‌توانند برای درمان بیماری‌های مغزی استفاده شوند و از طریق درمان جایگزینی سلول و یا با تحریک سلول‌های بنیادی عصبی، برای جایگزین کردن بافت آسیب دیده به‌کار گرفته شوند.»

مغز حاوی انواع زیادی از نورون‌ها است که رفتار ما را کنترل می‌کنند. هر نورون ویژگی‌های متمایزی دارد که به آن امکان می‌دهد تا عملکردهای متفاوتی داشته باشد. نورون‌ها اصولاً با استفاده از مواد شیمیایی خاصی به نام نوروترانسمیتر با هم تعامل می‌کنند.

به‌طور کلی، تمرکز این پژوهش بر روی نورون‌های سیستم بینایی مگس سرکه بوده است که به منظور رمزگشایی اصول اساسی هدایت عملکردها در مغز، بسیار مورد توجه قرار گرفته است.

پژوهش مورد اشاره در آزمایشگاه "پروفسور کلاد دسپلان"، نویسنده ارشد مقاله، مرکز ژنومیک و بیولوژی سیستم‌ها در NYU ابوظبی و دپارتمان بیولوژی NYU صورت گرفته و برای توالی‌یابی ژن‌های بیان شده در هریک از ده‌ها هزار سلول، از یکی از آخرین تکنولوژی‌های توالی‌یابی موسوم به Drop-seq، استفاده شده است.

نتایج این مطالعه نشان داد که انواع متفاوت نورون در سیستم بینایی این مگس می‌توانند با استفاده از مکانیسم‌های متفاوت، ویژگی‌های مشابهی نیز مانند بیان نوروترنسمیترهای مشابه، داشته باشند.

پژوهشگران همچنین کشف کردند که این پویایی، در دیگر مشخصه‌های نورون‌ها نیز به کار بسته شده است و سبب درک عمیق‌تری از چگونگی بافت پیچیده مغز می‌شود که از صدها نوع سلول متصل به هم ساخته شده است.

"کاتارینا کاپورالین"، پژوهشگر فوق دکتری NYU و دیگر نویسنده این مقاله معتقد است: «مغز انسان بسیار پیچیده بوده و حاوی نورون‌هایی است که متعلق به هزاران نوع سلول هستند. این امر مطالعه و درک چگونگی شکل‌گیری و تخصصی شدن نورون‌ها را از لحاظ فنی بسیار چالش برانگیز می‌کند.

بنابراین مطالعه سیستم‌های عصبی ساده‌تر که در آن می‌توانیم برای درک هر یک از سلول‌هایی سازنده مغز از تکنولوژی‌های جدید استفاده کنیم، ضروری است. این به ما کمک خواهد کرد که قوانین بنیادی را که در سیستم‌های عصبی پیچیده‌تر به کاربسته می‌شوند، تعریف کنیم.»