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O cérebro dá forma ao corpo normal que modela muito mais cedo pensou do que previamente

O cérebro joga um papel activo e essencial muito mais cedo pensou do que previamente, de acordo com a pesquisa nova dos cientistas da universidade dos topetes que mostra que muito antes do movimento ou dos outros comportamentos ocorra, o cérebro de uma rã que embrionária as influências muscle e a revelação do nervo e protegem o embrião dos agentes que causam defeitos desenvolventes. Notàvel, o cérebro executa estas funções quando próprio ainda se tornar, marcando os eventos conhecidos os mais adiantados da relação do cérebro-corpo. Além do que a identificação destas funções instrutivos essenciais pela primeira vez, os pesquisadores dos topetes salvaram com sucesso os defeitos causados pela falta de um cérebro usando drogas amplamente disponíveis, humano-aprovadas.

As descobertas, relatadas em comunicações da natureza Sept. na 25, podiam expandir a compreensão da cognição e neuroplasticity humanos e conduzi-la para melhorar maneiras de endereçar defeitos congénitos, ferimentos do deleite e regenerado ou órgãos do complexo do bioengineer. As rãs são um modelo amplamente utilizado na pesquisa biomedicável porque compartilham de muitos mecanismos e processos biológicos básicos com os seres humanos.

“Todos sabe que o cérebro guia o comportamento, mas estes dados sugerem que nós precisemos de revisar nossa opinião do cérebro como quieta antes da actividade independente de um animal. Nossa pesquisa mostra que o cérebro está contratado long before que, antes que esteja construído mesmo inteiramente. O que está prometendo particularmente no lado terapêutico é que nós podíamos inverter os defeitos desenvolventes que resultam na ausência de um cérebro aplicando manipulações relativamente simples bioelectric e do neurotransmissor,” disse o autor correspondente do papel, Michael Levin, Ph.D., o professor de Vannevar Bush da biologia e o director dos topetes centram-se para a biologia regenerativa e desenvolvente e o centro da descoberta de AAllen em topetes. O centro da descoberta de Allen em topetes centra-se sobre a leitura e a escrita o código morfogenético que orquestra como as pilhas se comunicam para criar e reparar formas anatômicas complexas e inclui pesquisadores dos topetes, do Harvard, do Princeton, da Universidade de Chicago e da universidade de Tel Aviv.

Defeitos do “nascimento” do salvamento

Para examinar o papel do cérebro durante a revelação adiantada, os pesquisadores removeram os cérebros de embriões da rã dos laevis do Xenopus 27-1/2 horas depois que os ovos estiveram fertilizados, muito antes que a actividade embrionária independente ocorresse.

Os embriões descuidados mostraram problemas em três áreas principais. A mais óbvia era a revelação anormal dos músculos e do sistema nervoso periférico. A densidade do colagénio diminuída, e as fibras de músculo eram mais curtos e faltavam a modelação característica da viga encontrada em embriões normais. Os nervos periféricos igualmente cresceram ectopically e caòtica durante todo o tronco, revelando que mesmo as regiões longe do cérebro dependem de suas presença e actividade para a embriogénese normal.

Além, quando expor aos produtos químicos que não causam defeitos congénitos em embriões normais, os embriões sem cérebros desenvolveram deformidades severas, tais como medulas espinais e as caudas curvadas. Estes resultados demonstraram que o cérebro normal fornece um efeito protector contra a exposição às influências que sem a actividade de cérebro actuariam como teratogens poderosos.

Importante, os pesquisadores podiam salvar muitos destes defeitos administrando o scopolamine, uma droga usada para regular a função neural humana, ou a injecção do RNA de mensageiro que codifica o canal do íon HCN2, que modula sinais bioelectric em muitos contextos e animais, incluindo seres humanos.

“Nossos dados sugerem que o cérebro exercite estas funções usando os canais elétricos e químicos que se comunicam localmente e em uma distância. Tais meios de comunicações distribuídos nós podemos poder reparar dano em um local do difícil-à-alcance fornecendo terapias a uns tecidos mais facilmente acessíveis. Poder tratar de uma parte do corpo e ver resultados em uma outra parte é particularmente valioso nas especialidades como o neuroregeneration,” disse o primeiro autor do papel, neurocientista Celia Herrera-Rincon, Ph.D., um pesquisador pos-doctoral no laboratório de Levin.

A pesquisa futura centrar-se-á sobre a descodificação da informação específica que está sendo enviada através dos canais de comunicação recentemente identificados do cérebro, identificando outras estruturas de corpo que exigem a presença do cérebro, explorando a importância na outra espécie, e afiando a capacidade para fornecer cérebro-como sinais em outros contextos melhorar o reparo complexo da modelação e do tecido.

Levin é fascinado particularmente pela pergunta de como o cérebro, ou toda a estrutura, podem entregar a informação quando ainda se construir e de se outros órgãos têm papéis similarmente especiais.

“O cérebro e o corpo formam um laço de feedback; o cérebro está sendo construído pelas actividades de modelação do embrião mesmo enquanto próprio está contribuindo a orientação instrutivo 2 aqueles processos -- um balanço delicado entre a estrutura e a função. Explicar isto poderia conduzir a compreender como os cérebros mantêm memórias durante a remodelação e a regeneração maciças. Nós pudemos um dia poder regenerar parcelas do cérebro quando as memórias eram ainda intactos,” ele dissemos. “Nós temos encontrado já que o cérebro executa funções importantes nesta etapa da revelação, e minha suposição é esta é somente a ponta do iceberg.”