En av de store spørsmålene i nevrobiologi, hvordan hjernen er bygget opp under embryonal utvikling, kunne løses ved en ung fransk vitenskapsmann i en prisvinnende prosjekt organisert av European Science Foundation (ESF) og European Heads of forskningsråd (EuroHORCS) .
Sonia Garel har vunnet en av den prestisjetunge EURYI Awards gis årlig til unge forskere, å forfølge sin banebrytende forskning på pattedyr forebrain utvikling. Hun vil takle en rekke grunnleggende spørsmål knyttet både til kabling av hjernen under vekst, og hvordan evolusjonen drev fram den sofistikerte nevrale kretsene assosiert med pattedyr.
Garel vil fokusere på to sentrale prosesser som er involvert i utvikling av nevrale kretser i forebrains unge pattedyr som de vokser. Ett av disse prosessene gjelder dannelsen av forbindelser mellom nevroner, nervecellene i hjernen. Disse tilkoblingene er nødvendig å behandle sensorisk informasjon, utføre motoriske funksjoner, og gi nettverket for kognitive evner. De består av nervefibre som kalles aksoner, som utfører elektriske impulser mellom nerveceller. Den andre viktige Prosessen involverer migrering av hjerneceller til riktig posisjon etter produksjonen deres. Som Garel bemerket, er disse to prosessene samordnes i utviklingen av pattedyr hjernen, og ennå har til nå vært studert separat for enkelhets skyld. Garel og hennes kolleger har allerede brutt ny mark ved å demonstrere sammenhengen mellom axon dannelse og migrasjon av celler, i hjernen.
"Mens axon veiledning og celle migrasjon har vanligvis studert som uavhengige prosesser, har vår gruppe vist for første gang at de er elegant samordnes for å sikre dannelsen av en større langtrekkende tilkobling av pattedyr hjernen, thalamocortical projeksjon," sier Garel. Den thalamocortical projeksjon er en av de viktige evolusjonære utviklingen av forebrain, bestående bunter av aksonal forbindelser linking to viktige sentre, thalamus, som reléer eksterne sensorisk informasjon, og cerebral cortex, den mest utviklede regionen som omfatter den såkalte grå materie .
Den thalamocortical projeksjoner, som først dukket opp i reptiler, har blitt omformet i gnagere og primater, og er derfor av stor interesse i studiet av nevrologiske utvikling. Denne fasen av fremskyndet endringer i forbindelser korrelerer med en økning i celle migrasjon i hjernen. Men det var en pris å betale for dette raffinement i form av lidelser assosiert med nevrologiske dysfunksjoner, som særlig rammer mennesker. Garel håper at hennes arbeid vil også fremme forståelse av noen av disse lidelsene, som kan oppstå gjennom feil både i nettverket av aksonal sammenhenger og i ferd med celle migrasjon.
"Forstå hvordan nevrale kretser er utdypet under pattedyr forebrain utvikling er avgjørende for å få innsikt i normal funksjon og til å gjøre fremskritt i vår forståelse av nevrologiske og psykiatriske lidelser,» sa Garel. Men feil i celle migrasjon kan være like skadelig. "Under utvikling, er celle migrasjon viktig å kontrollere plasseringen av celler i hjernen, og celle migrasjon defekter har vært forbundet med flere nevropsykiatri sykdommer som epilepsi, schizofreni eller bipolare lidelser,» sa Garel.
Garel skal drive sin forskning på mus, med formål å forbedre forståelsen av hvordan celle migrasjon og aksonal kretsutvikling passer sammen. "Vi har vist at i mus embryoer, migrerer cellene fungere som dynamiske kassetten å veilede voksende axons mot sitt endelige mål i hjernen," sa Garel. "Vår studie åpner dermed en roman perspektiv på rollen av celle migrasjon i dannelsen av hjernen forbindelser under normal og patologisk utvikling."
http://www.esf.org/