Durante lo sviluppo embrionale, le cellule nervose titubante estendono le sporgenze del tipo di tentacolo chiamate assoni che fiutano il loro modo attraverso un labirinto delle indicazioni chimiche attraenti e repellenti che le guidano al loro obiettivo.
Mentre parecchi studi recenti hanno scoperto le molecole che respingono gli assoni del motoneurone dagli obiettivi sbagliati nell'arto, gli scienziati all'Istituto di Salk per gli Studi Biologici hanno identificato una molecola, conosciuta come FGF, che attivamente richiami che coltivano gli assoni più vicino alla destinazione giusta. I Loro risultati compaiono in Neurone.
“L'aspetto più importante della nostra individuazione non è necessariamente che definitivo abbiamo inchiodato il fattore di crescita FGF come la molecola che guida un sottogruppo specifico di motoneuroni per connettere ai muscoli che allineano la nostri spina dorsale e collo,„ dice l'autore senior Samuel Pfaff, il Ph.D., il professor nel Laboratorio di Espressione Genica, “ma che pezzo per pezzo, stiamo scoprendo i principi generali che assicurano che il sistema nervoso di sviluppo stabilisca le connessioni di un neurone adeguate.„
La Comprensione come gli assoni trovano delle loro destinazioni può contribuire a ripristinare il movimento nella gente che segue la lesione del midollo spinale, o quelli con le malattie del motoneurone quali Lou Gehrig's Disease, atrofia spinale del muscolo e la sindrome di post-polio. L'Omissione di stabilire la connettività adeguata nel cervello può anche essere alla base dei disordini di spettro di autismo e del ritardo mentale.
I membri a funzioni multiple della famiglia di fattore di crescita di FGF regolamentano la formazione del vaso sanguigno, la riparazione della ferita, la maturazione del polmone e lo sviluppo di muscolo scheletrico, di sangue e di celle del midollo osseo. Lo studio di Salk aggiunge su più processo ad una lista già lunga.
“Il Nostro studio sottolinea che il sistema nervoso necessariamente non conta su un assolutamente nuovo insieme delle molecole per governare il percorso dell'assone, ma invece utilizza i fattori di crescita già in questione nello sviluppo embrionale in abile e modi novelli,„ Pfaff dice.
Il muscolo Scheletrico consiste di migliaia di fibre di muscolo, ciascuna gestita da un motoneurone di cui il corpo cellulare si trova nel cervello o nel midollo spinale. Le Connessioni fra il muscolo e le cellule nervose sono stabilite embrionale quando i neuroni neonati estendono gli assoni fino “collegare„ la fibra di muscolo appropriata.
Il trattamento dei collegamenti altamente è orchestrato - ogni motoneurone già ha impegnato la fedeltà ad una fibra di muscolo particolare prima che raggiungesse fuori per connettere con il suo partner predeterminato. Ma finora, gli scienziati potrebbero speculare soltanto come l'obbligazione invisibile è stata formata.
“La domanda era come faccia questi motoneuroni conoscono dove andare,„ dice Pfaff. “Sarebbe un disastro se voleste muovere il vostro braccio ed invece piegaste la vostra parte posteriore.„
Gli studi Più Iniziali hanno suggerito che i muscoli che allineano la spina dorsale spedissero le indicazioni chimiche come canzone della sirena per i motoneuroni specifici conosciuti come MMCm le celle. Ma quando identificare la sostanza attirante hanno fallito, molti hanno cominciato dubitare la sua esistenza.