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Il cervello modella l'ente normale che modella molto più presto precedentemente ha pensato

Il cervello svolge un attivo e un ruolo essenziale molto più presto precedentemente ha pensato, secondo la nuova ricerca dagli scienziati di Tufts University che indica che molto prima di movimento o di altri comportamenti presenti, il cervello di una rana che embrionale le influenze muscle e lo sviluppo del nervo e che protegge l'embrione dagli agenti che causano i difetti inerenti allo sviluppo. Notevolmente, il cervello esegue queste funzioni mentre stesso ancora sta sviluppandosi, traccianti gli eventi conosciuti più iniziali dell'interfaccia dell'cervello-organismo. Oltre ad identificare queste funzioni istruttive essenziali per la prima volta, i ricercatori dei ciuffi hanno salvato con successo i difetti causati da mancanza di cervello usando ampiamente - le droghe disponibili e umano-approvate.

Le scoperte, riferite nelle comunicazioni della natura il 25 settembre, hanno potuto ampliare la comprensione della cognizione e neuroplasticity umani e piombo per migliorare i modi indirizzare i difetti di nascita, lesioni dell'ossequio ed organismo rigenerato o organi del complesso del bioengineer. Le rane sono un modello ampiamente usato nella ricerca biomedica perché dividono molti meccanismi e trattamenti biologici di base con gli esseri umani.

“Ognuno sa che il cervello guida il comportamento, ma questi dati suggeriscono che dobbiamo rivedere nostro parere sul cervello come tranquillo prima dell'attività indipendente di un animale. La nostra ricerca indica che il cervello è impegnato molto prima che, prima che anche completamente sia costruito. Che cosa sta promettendo specialmente dal lato terapeutico è che potevamo invertire i difetti inerenti allo sviluppo che risultano in assenza di un cervello applicando le manipolazioni relativamente semplici del neurotrasmettitore e bioelectric,„ ha detto l'autore corrispondente del documento, Michael Levin, Ph.D., professore di Vannevar Bush di biologia e Direttore dei ciuffi concentrano per a ricupero e biologia dello sviluppo ed il centro di scoperta di AAllen ai ciuffi. Il centro di scoperta di Allen ai ciuffi mette a fuoco su lettura e su scrittura il codice morfogenetico che orchestra come le celle comunicano per creare e riparare le forme anatomiche complesse ed include i ricercatori dai ciuffi, da Harvard, da Princeton, dall'università di Chicago e dall'università di Tel Aviv.

Difetti “di nascita„ di salvataggio

Per esaminare il ruolo del cervello durante lo sviluppo iniziale, i ricercatori hanno eliminato i cervelli degli embrioni della rana di laevis del Xenopus 27-1/2 ore dopo che le uova sono state fertilizzate, molto prima che l'attività embrionale indipendente accadesse.

Gli embrioni senza cervello hanno mostrato i problemi in tre aree principali. Più ovvio era lo sviluppo anormale dei muscoli e del sistema nervoso periferico. La densità del collageno diminuita e le fibre di muscolo erano più brevi e mancavano del modello caratteristico del gallone trovato in embrioni normali. I nervi periferici egualmente si sono sviluppati ectopically e caotico in tutto il circuito di collegamento, rivelante che anche le regioni lontano dal cervello dipendono dalla sue presenza ed attività per l'embriogenesi normale.

Inoltre, una volta esposti ai prodotti chimici che non causano i difetti di nascita in embrioni normali, gli embrioni senza cervelli hanno sviluppato le deformità severe, quali i midolli spinali e le code piegati. Questi risultati hanno dimostrato che il cervello normale fornisce un effetto protettivo contro l'esposizione alle influenze che senza l'attività del cervello avrebbero funto da teratogeni potenti.

D'importanza, i ricercatori potevano salvare molti di questi difetti amministrando la scopolamina, una droga usata per regolamentare la funzione neurale umana, o l'iniezione del RNA messaggero che codifica il canale ionico HCN2, che modula i segnali bioelectric in molti contesti ed animali, compreso gli esseri umani.

“I nostri dati suggeriscono che il cervello eserciti queste funzioni facendo uso dei canali elettrici e chimici che comunicano localmente e ad una distanza. Tali mezzi di comunicazioni distribuiti possiamo potere riparare il danno in un sito difficile da raggiungere fornendo le terapie ai tessuti facile-più accessibili. Potere curare una parte del corpo e vedere i risultati in un'altra parte è particolarmente apprezzato nelle specialità come il neuroregeneration,„ ha detto il primo autore del documento, il neuroscenziato Celia Herrera-Rincon, il Ph.D., un ricercatore postdottorale nel laboratorio di Levin.

La ricerca futura metterà a fuoco sul decodifica delle informazioni specifiche che sono inviate attraverso i canali recentemente identificati di comunicazione dal cervello, identificante altre strutture di organismo che richiedono la presenza del cervello, esplorante la pertinenza in altre specie e smerigliatrice la capacità di fornire i segnali del tipo di cervello in altri contesti migliorare la riparazione complessa del tessuto e di modello.

Levin è affascinato specialmente dalla domanda di come il cervello, o tutta la struttura, può trasmettere le informazioni mentre ancora sta costruendo e di se altri organi hanno ruoli similmente speciali.

“Il cervello e l'organismo formano un ciclo di feedback; il cervello sta costruendo dalle attività di modello dell'embrione proprio mentre stesso sta contribuendo l'orientamento istruttivo a quei trattamenti -- un bilanciamento delicato fra la struttura e la funzione. La spiegazione del questo potrebbe piombo a capire come i cervelli tengono le memorie durante la ricostruzione e la rigenerazione massicce. Potremmo l'un giorno potere rigenerare le parti del cervello mentre le memorie erano ancora intatte,„ lui abbiamo detto. “Già abbiamo trovato che il cervello esegue le funzioni importanti allo stadio attuale dello sviluppo e la mia congettura è questa è soltanto la punta dell'iceberg.„