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Strumenti per lo studio della chimica del cervello, neurone dal neurone

Il cervello umano è composto di miliardi di celle, ogni un'entità separata che comunica con altre. L'interazione chimica di quelle celle determina la personalità, comportamento di comandi e codifica la memoria; ma molto resta capire.

I ricercatori all'università dell'Illinois aUrbana-Champagne hanno sviluppato gli strumenti per lo studio della chimica del cervello, neurone dal neurone. Le tecniche analitiche possono sondare la distribuzione spaziale e temporale delle molecole biologicamente importanti, quale la vitamina E ed esplorano i messaggeri chimici dietro pensiero, la memoria e l'emozione.

“Nella maggior parte dei tessuti dell'organo dell'organismo, le celle adiacenti non hanno differenze significative nei loro contenuti chimici,„ ha detto Jonathan Sweedler, un William H. e professore di Janet Lycan di chimica e Direttore del centro di biotecnologia al U. del I. “nel cervello, tuttavia, differenze chimiche fra i neuroni sono critici per la loro operazione e le connessioni fra le celle sono cruciali per informazioni di codifica o le funzioni gestenti.„

Smantellando una fetta di tessuto cerebrale in milioni di singoli pezzi di cella-dimensione, di cui ciascuno possono essere interrogati mediante tecniche spettrometrihe di massa della rappresentazione, il gruppo di ricerca di Sweedler può eseguire il delineamento cellulare, esaminare la segnalazione intercellulare, mappare la distribuzione di nuovi neuropeptides e seguire la versione dei prodotti chimici in un modo attività-dipendente.

Sweedler descriverà le tecniche e presenterà i nuovi risultati alla 230th riunione nazionale in Washington, DC della società di prodotto chimico americano. Facendo uso di queste tecniche, il gruppo di Sweedler già ha scoperto i neuropeptides novelli multipli in un intervallo dei modelli di un neurone dai molluschi ai mammiferi.

“Lavoriamo con le lumache di mare, di cui i cervelli semplici contengono 10.000 neuroni; lavoriamo con gli insetti che possiedono un milione di neuroni; e lavoriamo con i mouse che hanno 100 milione neuroni,„ ha detto Sweedler, che egualmente è un ricercatore all'istituto di Beckman per scienza e tecnologia avanzata. “Lavorare con questi organismi di modello permette che noi esaminiamo il funzionamento di tali funzionamenti di base come il controllo di un neurone di comportamento e della memoria a lungo termine.„

Il gruppo di Sweedler egualmente ha sviluppato un approccio per l'esame della distribuzione di più piccole molecole in cellule cerebrali. In un documento accettato per la pubblicazione nel giornale della società di prodotto chimico americano ed inviato sul suo sito Web, riferiscono la rappresentazione sottocellulare della vitamina E nel californica di aplysia della lumaca di mare.

I ricercatori hanno utilizzato i protocolli novelli di campionatura e la spettrometria di massa secondaria dello ione di tempo di volo unicellulare per identificare e mappare la presenza di vitamina E nelle membrane dei neuroni isolati.

“Con la nostra sorpresa, abbiamo trovato che la vitamina E non si è distribuita costante nella membrana di un neurone,„ Sweedler abbiamo detto. “Invece, la vitamina E è stata concentrata nella destra del neurone dove estende per connettere con altri neuroni.„

La localizzazione sottocellulare della vitamina E, che era stata impossible da verificarsi nel passato, supporta l'altro lavoro che ha suggerito vitamina E ha eseguito un ruolo attivo nei meccanismi di trasporto e la segnalazione cellulare dei neuroni.

“La nostra tecnica ci non dice come o perché la vitamina E si distribuisce questo modo, ma suggerisce che sia in applicazione di controllo attivo e del regolamento stretto,„ Sweedler ha detto. “Capendo la chimica che ha luogo in seno e tra i neuroni, compreso le piccole molecole come la vitamina la E, senza dubbio piombo ad una migliore comprensione della funzione del cervello in cervelli sani e malati.„