研究突破能幫助開發工具修理損壞的神經細胞

研究員小組 Frédéric 導致的 IRCM 的 Charron, PhD,與生物工程學家合作在麥吉爾大學,找到一种新的在神經系統的發展的共同作用,解釋對於神經系統的電路是必需的一個重要結構適當地形成。 他們的突破,今天發布在學報 PLoS 生物,可能最終幫助開發工具修理在傷害之後的神經細胞到神經系統 (例如腦子和脊髓)。

Charron 博士的組成這個中央神經系統的實驗室研究神經元、神經細胞,以及叫作軸突的他們長的擴展名的研究員。 在發展期間,軸突必須走在神經系統的特定道路為了適當地形成神經系統的電路和允許神經元互相溝通。 IRCM 研究員學習稱軸突指導的進程更好知道軸突如何設法走正確的道路。

「到達他們的目標,生長軸突依靠叫作指導提示的分子,在採取的哪個方向提示他們通過排斥或吸引他們對他們的目的地」,解釋 Charron,神經系統的發展研究單位分子生物學的主任博士在 IRCM 的。

在過去幾十年,科學界努力知道超過一個指導提示為什麼是必要為了軸突能到達適當的目標。 在本文, IRCM 科學家找到軸突如何使用從多個指導提示的信息做出他們領航的決策。 要執行如此,他們在神經元的環境裡學習在指導提示的濃度的上相對變化,指這個梯度的險峻。

「我們發現這個梯度的險峻是軸突指導的一個重要系數; 越陡峭梯度,越好軸突回應指導提示」,第一個作者說 Tyler F.W. Sloan, PhD 學員在 Charron 博士的實驗室和研究的。 「另外,我們向顯示一個指導提示梯度可能不是足够陡峭的安置軸突。 在那些例程,我們表示指導提示的組合在共同作用可能互相正常運行幫助軸突解釋梯度的方向」。

與程序合作在麥吉爾大學的 Neuroengineering, Charron 博士的小組開發一個創新技術再創造指導提示濃度差體外,也就是說他們可以學習在他們的生物環境之外的開發的軸突。

「此新的方法提供我們以幾個福利,當與早先技術比較,并且允許我們模擬在開發的胚胎遇到的更加可實現的情況,做更加長期的試驗觀察軸突指導的整個過程,并且得到非常有用的定量數據」,添加 Sloan。 「它結合從 microfluidics 的域的知識,使用流體在一個微觀縮放比例小型化生物實驗,與蜂窩電話,生物和分子研究我們在實驗室進行」。

「這是真的多重學科的工作和什麼的一個非常好的示例程序在 Neuroengineering 在像我自己的神經生物學家有一個特定問題他們要提出的情形打算完成,但是流通工具沒有適應回答他們的問題」,提及 Charron 博士。 「因而,由於此唯一程序,我們與 McGill 的生物工程學家和 microfluidic 和數學塑造的專家合作創建對於我們的研究是必需的設備」。

「此科學突破可能給這個中央神經系統帶來我們離修理在傷害之後的損壞的神經細胞較近」,指明 Charron 博士。 「在軸突指導介入的對結構的更好的瞭解將提供開發技術的新的可能性對待機能障礙起因於脊髓傷害和可能甚而 neurodegenerative 疾病」。

對中央神經系統影響千位的傷害每年加拿大和可能導致終身殘疾。 經常導致由事故、中風或者疾病,這些傷害當前是非常難修理。 因此研究對於新工具的發展是必需的修理對這個中央神經系統的故障。

來源: Institut de recherches 診所 de 蒙特利爾

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