I ricercatori catturano i reticoli alterati di attività di cervello di Parkinson in mouse

I ricercatori segnano come con esattezza l'attività di cervello cambia nei modelli del mouse della malattia del Parkinson, suggerendo che cosa può determinare i sintomi in esseri umani

I tremiti indicatori della malattia del Parkinson emergono da attività anormale in una regione del cervello cruciale per movimento volontario. Facendo uso di un modello del mouse della malattia, i ricercatori all'istituto di Okinawa dell'università del laureato di scienza e tecnologia (OIST) hanno identificato i reticoli insoliti di attività di cervello che sembrano essere alla base dei sui sintomi dell'impronta.

Parkinson interrompe i gangli basali, un insieme dei nuclei che trasmette le informazioni dalla corteccia corrugata alle aree del cervello importanti per controllo del movimento. Un nucleo conosciuto come lo striatum funge da hub primario dell'input per l'intera struttura. Tracciato da un declino ripido nella dopamina e nelle celle chimiche del messaggero che la fanno, i rob di Parkinson i gangli basali degli strumenti che deve funzionare correttamente e che spinge lo striatum nell'iperattività patologica.

“Quando eliminate la dopamina, le celle riorganizzano e quella riorganizzazione piombo alla maggior parte dei sintomi di Parkinson,„ ha detto prof. Gordon Arbuthnott, autore senior dello studio e ricercatore principale del meccanismo del cervello di OIST per l'unità di comportamento. La ricerca, pubblicata online il 30 gennaio 2019 dal giornale europeo della neuroscienza, suggerisce che il reticolo normale dei neuroni striatal di attività deformi quando le celle sono affamate di dopamina. Il reticolo è dominato dall'un sottoinsieme particolare delle celle, infornante spesso nella sincronizzazione. I mouse con questo reticolo di attività di cervello restituiscono i cerchi ripetitivi, che è tipica nei modelli del mouse di Parkinson.

Gli scienziati hanno fatto un passo avanti: Dai neuroni dell'installazione con le proteine sensibili alla luce, potevano a dial-up l'attività striatal dei mouse normali esponendoli all'indicatore luminoso. Notevolmente, i neuroni hanno reagito diversamente ai reticoli differenti di indicatore luminoso. L'indicatore luminoso continuo ha ricreato l'anormale, ha sincronizzato il reticolo ed ha indotto i mouse a restituire l'una direzione. Ma leggero pulsato ha eccitato meno neuroni, ha avviato l'attività striatal più tipica ed i mouse realmente causati per restituire l'altra direzione.

“Il fatto che, quando ho cambiato lo stimolo, l'animale ha girato nel lato opposto--quello era scioccante,„ ha detto il Dott. Omar Jaidar, primo autore dello studio e uno studioso postdottorale nell'unità di Arbuthnott ai tempi della ricerca. (Jaidar ora è un postdoc con prof. giugno Ding alla Stanford University.) L'osservazione suggerisce che i sintomi Parkinson's del tipo di emergano dovuto la forte attivazione di molti neuroni nella sincronizzazione, deselezionata da dopamina modulatory segnali.

“Avete bisogno di determinata sequenza dei muscoli di contrarrti per eseguire tutto il movimento ed è lo stesso con i neuroni [striatal],„ ha detto Jaidar. I gruppi di neuroni striatal tendono ad infornare nell'ordine, spaccando il loro lavoro equo uniformemente. Se questo reticolo di attività non è mantenuto, disse, lo striatum non può funzionare normalmente. “La gente deve scavare più profondo nella sequenza di infornamento dei neuroni; potrebbe essere importante alle terapie future.„

Vecchi modelli provocatori di Parkinson

Questi risultati contraddicono i modelli attuali della malattia del Parkinson, che mettono a fuoco su come la circostanza pregiudica i tipi differenti di neuroni. Due tipi di celle, conosciuti come i neuroni striatal dell'output, ricevono la dopamina nello striatum e reagiscono al suo segnale. Il primo tipo, chiamato neuroni D1, è pensato per aiutare i movimenti iniziati mentre i neuroni D2 li sopprimono. Normalmente, le celle lavorano insieme nell'armonia, modulante il movimento in tempo reale come il pedale di gas ed il freno in un'automobile. Molti modelli suggeriscono che i neuroni D2 siano iperattivi in Parkinson ed inibiscono il movimento al punto di causare la rigidezza, i tremiti e perfino il congelamento.

Ma la realtà non può essere così semplice.

“Le celle non hanno appena “più„ e “meno„--hanno segnali analogici,„ ha detto Arbuthnott. “E se avete un grande gruppo loro, il segnale è ancor più complesso.„ Il nuovo studio ha dimostrato che sia D1 che neuroni D2 contribuiscono ugualmente all'attività di cervello anormale veduta nei modelli di Parkinson. Non è un aspetto di D2 che sopraffa D1, ma piuttosto, gli interi fili di ordito del sistema in assenza della dopamina.

Capendo come i reticoli del cambiamento di attività ad un livello del circuito, scienziati possono potere sviluppare i migliori interventi per Parkinson. Per esempio, questa riga di ricerca potrebbe demistificare quanto in profondità le guide di stimolo del cervello acquietano i sintomi parkinsonian. C'è un migliore modo stimolare elettricamente il cervello e migliorare la qualità di vita per i pazienti?

“L'intero circuito è ancora là, intatto,„ ha detto Jaidar. “La sola cosa che manca è quei trattamenti modulatory e che è dove le terapie entrano.„

Sorgente: https://www.oist.jp/news-center/news/2019/2/4/altered-brain-patterns-parkinsons-captured-mice