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Le cerveau forme le fuselage normal modelant beaucoup plus tôt a que précédemment pensé

Le cerveau joue un rôle actif et essentiel beaucoup plus tôt a que précédemment pensé, selon la recherche neuve des scientifiques d'université de touffes qui prouve que longtemps avant le mouvement ou d'autres comportements produisez-vous, le cerveau d'une grenouille embryonnaire que les influences muscle et le développement de nerf et protège l'embryon contre les agents qui entraînent des défectuosités de développement. Remarquablement, le cerveau remplit ces fonctionnements tandis qu'il lui-même se développe toujours, marquant les événements connus les plus tôt de la surface adjacente de cerveau-fuselage. En plus de recenser ces fonctionnements instructifs essentiels pour la première fois, les chercheurs de touffes ont avec succès sauvé des défectuosités provoquées par manque d'un cerveau à l'aide largement - des médicaments procurables et humain-approuvés.

Les découvertes, rapportées dans des transmissions de nature sur septembre 25, ont pu augmenter la compréhension de la cognition et le neuroplasticity humains et aboutir à améliorer des voies d'adresser des anomalies congénitales, des blessures de festin et régénéré ou des organes de composé de bioengineer. Les grenouilles sont un modèle très utilisé dans la recherche biomédicale parce qu'elles partagent beaucoup de mécanismes biologiques et de procédés fondamentaux avec des êtres humains.

« Chacun sait que le cerveau guide le comportement, mais ces caractéristiques proposent que nous devions réviser notre avis sur le cerveau comme tranquille avant l'activité indépendante d'un animal. Notre recherche prouve que le cerveau est engagé bien avant qui, avant qu'il même soit entièrement établi. Ce qui est particulièrement prometteur du côté thérapeutique est que nous pouvions renverser les défectuosités de développement qui donnent droit faute de cerveau en appliquant des manipulations relativement simples bioelectric et de neurotransmetteur, » avons dit l'auteur correspondant du papier, Michael Levin, Ph.D., le professeur de Vannevar Bush de la biologie et le directeur des touffes centrent pour régénérateur et biologie du développement et le centre de découverte d'AAllen aux touffes. Le centre de découverte d'Allen aux touffes se concentre sur le relevé et l'écriture l'indicatif morphogénétique qui orchestre comment les cellules communiquent pour produire et réparer des formes anatomiques complexes et comprend des chercheurs des touffes, du Harvard, du Princeton, de l'Université de Chicago et d'université de Tel Aviv.

Défectuosités de « naissance » de délivrance

Pour examiner le rôle du cerveau pendant le développement précoce, les chercheurs ont enlevé les cerveaux des embryons de grenouille de laevis de Xenopus pendant 27-1/2 heures après que les oeufs étaient fécondés, longtemps avant que l'activité embryonnaire indépendante se produise.

Les embryons bêtes ont montré des problèmes dans trois zones principales. La plupart d'évident était développement anormal des muscles et du système nerveux périphérique. La densité de collagène diminuée, et les fibres musculaires étaient plus courtes et ont manqué de la structuration caractéristique de chevron trouvée dans les embryons normaux. Les nerfs périphériques également se sont développés ectopically et chaotiquement dans toute la liaison, indiquant que même les régions loin du cerveau dépendent de sa présence et activité pour l'embryogenèse normale.

De plus, une fois exposés aux produits chimiques qui n'entraînent pas des anomalies congénitales dans les embryons normaux, les embryons sans cerveaux ont développé des défauts de forme sévères, tels que les moelles épinières et les arrières courbés. Ces résultats ont expliqué que le cerveau normal fournit une action protectrice contre l'exposition aux influences qui sans activité de cerveau agiraient en tant que tératogènes efficaces.

D'une manière primordiale, les chercheurs pouvaient sauver plusieurs de ces défectuosités en administrant la scopolamine, un médicament employé pour régler le fonctionnement neural humain, ou injecter l'ARN messager codant le canal ionique HCN2, qui module les signes bioelectric chez beaucoup de contextes et d'animaux, y compris des êtres humains.

« Nos caractéristiques proposent que le cerveau exerce ces fonctionnements utilisant les glissières électriques et chimiques qui communiquent localement et à une distance. De tels moyens de communication distribués nous pouvons pouvoir réparer les dégâts dans un site difficile à atteindre en fournissant des traitements à des tissus facile-accessibles. Pouvoir traiter une part du fuselage et voir des résultats dans une autre partie est particulièrement précieux dans les spécialités comme le neuroregeneration, » a dit que le papier écrivent d'abord, neurologiste Celia Herrera-Rincon, Ph.D., un chercheur post-doctoral dans le laboratoire de Levin.

La future recherche se concentrera sur traduire l'information spécifique étant envoyée par les voies neuf recensées de transmission du cerveau, recensant d'autres constitutions qui exigent la présence de cerveau, explorant la pertinence dans l'autre substance, et rectifiant la capacité de fournir les signes comme un cerveau dans d'autres contextes d'améliorer le réglage complexe de structuration et de tissu.

Levin est en particulier fasciné par la question de la façon dont le cerveau, ou n'importe quelle structure, peut fournir l'information tandis qu'on l'est toujours en cours d'établissement et de si d'autres organes ont des rôles assimilé spéciaux.

« Le cerveau et le fuselage forment une boucle de contre-réaction ; le cerveau est construit par les activités de structuration de l'embryon même pendant qu'il contribue lui-même le guidage instructif à ces procédés -- un reste fragile entre la structure et le fonctionnement. L'explication de ceci pourrait mener à comprendre comment les cerveaux maintiennent des souvenirs pendant la retouche massive et la régénération. Nous pourrions un jour pouvoir régénérer des parties du cerveau tandis que les souvenirs étaient encore intacts, » il avons dit. « Nous avons déjà constaté que le cerveau remplit des rôles importants à cette étape du développement, et mon estimation est ceci est seulement le sommet de l'iceberg. »