已知的人力激素刺激細胞增長在這個機體中的在腦子的氣味中心有新的角色 - 幫助根據加州大學設置適當的神經連接,伯克利,科學家。
這種激素,像胰島素的增長因子 (IGF),是著名的對生物醫學研究員和被測試了作為療法為糖尿病和那些成長障礙。 直到現在,數十年研究只出現 IGF 的一個固定的角色,然而和那是做細胞增長和倍增。
神經科學家約翰 Ngai, Coates 功能染色體組的實驗室的神經科學和主任系列教授加州大學伯克利分校的和他的同事現在發現 IGF 在設置連接數扮演重要作用在鼻子的化工探測器和腦子的溴覺中心之間。 這些中心,溴覺電燈泡,是分析從許多氣味感受器官的信號在鼻子的一個對在腦子的前面部分的葡萄乾尺寸結構。
在其發展期間, IGF 連接已知的很小數量的被識別的分子處理神經細胞增長在腦子的,做它 「在腦子的工具箱的另一個工具為您如何架線腦子」, Ngai 說。
除什麼外這顯示關於腦子如何架線自己,當它增長,這些分子可能治療地變得重要,一旦醫生開始種入新的細胞,或許乾細胞,到治療 neurodegenerative 疾病的腦子裡, Ngai 說。
「即使您推測方式生長新的細胞替換中斷的細胞,那些細胞仍然需要建立適當的聯繫」, Ngai 說。 「如此,您知道的任何在腦子的什麼推進正常連通性將幫助您推測如何獲得那些新的細胞正確地架線」。
Ngai 和同事加州大學伯克利分校的,生物科學上海學院在中國和哥倫比亞大學治療中心報告了他們的發現在日記帳神經元的 3月 27日問題。
分子 netrin, ephrin, semaphorin,裂縫和 IGF 現在稱軸突指導分子,因為,當神經舒展他們像觸毛的軸突到腦子連接用其他神經元,這些分子作為路標操縱軸突到正確的腦細胞。 當腦子增長到在早期的發展期間對大約 30億神經細胞,每神經細胞建立,平均,與其他神經細胞的 10,000 聯繫,因此 「指導提示」是重要的。
「從眼睛的視網膜的細胞,例如,運載信號到您的表達關於外界的腦子信息,并且這些去回到您的在非常被安排的投影的腦子這樣有視覺世界一張地形圖從視網膜的在繼電器每塊連續的層在腦子的」, Ngai 說。 「某事必須定購那些連接數,或者您不會看到一個連貫圖像」。
到目前為止,這些軸突指導提示包括做軸突增長往他們的 chemoattractants 和 chemorepellants,做他們啟用。 如顯示由 Ngai 的同事在中國, IGF attractant; 軸突生長錐啟用往這種激素的更高的濃度。
與視覺系統比較,腦子的氣味系統很難懂,但是看起來有其自己唯一地定購了連接數, Ngai 說。 鼻子包含大約 5 百萬神經細胞,其中每一只運載一种氣味感受器官在大約 1,000 種不同氣味感受器官外面,其中每一調整檢測不同的化學製品或乙硫醇。 引導檢測同一乙硫醇發送他們的軸突到這個溴覺電燈泡的同一個區域的神經細胞,并且看來檢測相似的化學製品,例如不同的酒精的神經元,發送他們的軸突到這個電燈泡的附近的區。
科學家以前發現我們的每一二個溴覺電燈泡分開在鼻氣味感受器官的二個鏡子圖像表示的之間中間名下。 Ngai 和他的同事發現 IGF 對安裝負責在這個電燈泡內的這些鏡像。
「IGF 信號為此鏡面對稱是绝對必需的」,他說。 「在沒有 IGF 功能,您時丟失從鼻子的知覺軸突的信息到這個電燈泡一半的」。
從鼻子的軸突看上去表示 IGF 的感受器官在他們的生長錐,允許生長錐根本發現在這個溴覺電燈泡的 IGF 和按照這個線索到適當的靶細胞。 沒有在這個溴覺電燈泡生產的 IGF,生長軸突不做岔開對外面一半每個電燈泡,反而仅去內在副最近腦子的中線。
由細胞表示用這個溴覺電燈泡,如脫氧核糖核酸微陣列屏幕和其他技術取決於兩個 IGF 蛋白質的表單,取綽號的 IGF-1 和 IGF-2。
當 IGF 看上去重要進入溴覺發展時早期,或許,當這個溴覺電燈泡的基本的建築學也被設置在這個胎兒和在誕生以後時,其他軸突指導提示更加細致是毫無懷疑必要的直接的軸突增長, Ngai 說。 他繼續調查這些其他提示,並且映射鼻子的化工感受器官到這個電燈泡的特定區域。 Ngai 和他的同事在及早一些也接著表明的線索 IGF 可能擔當一 chemoattractant 在開發的腦子的其他部分。
「我們看到與 IGF 的一張湧現的照片」, Ngai 說。 「過去三年,那裡有是從顯示 IGF 信號的其他的研究一個角色在設立某些神經元形狀,并且其他研究向顯示 IGF 對於軸突多快是必需的增長。 本研究告訴我們 IGF 實際上使用作為 chemoattractant。 這是 IGF 的新的作用在開發中」。
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