Os pesquisadores capturam testes padrões alterados da actividade de cérebro de Parkinson nos ratos

Os pesquisadores localizam como a actividade de cérebro muda em modelos do rato da doença de Parkinson, sugerindo no que pode conduzir sintomas nos seres humanos

Os tremores indicadores da doença de Parkinson emergem da actividade anormal em uma região do cérebro crucial para o movimento voluntário. Usando um modelo do rato da doença, os pesquisadores no instituto de Okinawa da ciência e a universidade graduada da tecnologia (OIST) identificaram os testes padrões incomuns da actividade de cérebro que parecem ser a base de seus sintomas da assinatura.

Parkinson interrompe os gânglio básicos, um grupo de núcleos que retransmita a informação do córtice enrugado às áreas do cérebro importantes para o controle do movimento. Um núcleo conhecido como o striatum actua como o cubo preliminar da entrada para a estrutura inteira. Marcado por uma diminuição íngreme na dopamina e nas pilhas químicas do mensageiro que a fazem, os roubos de Parkinson os gânglio básicos das ferramentas que precisa de funcionar correctamente e introduz o striatum na hiperactividade patológica.

“Quando você remove a dopamina, as pilhas reorganizam, e essa reorganização conduz à maioria dos sintomas de Parkinson,” disse o prof. Gordon Arbuthnott, autor superior do estudo e investigador principal do mecanismo do cérebro de OIST para a unidade do comportamento. A pesquisa, publicada em linha o 30 de janeiro de 2019 pelo jornal europeu da neurociência, sugere que o teste padrão normal dos neurônios estriados da actividade entorte quando as pilhas são esfomeados da dopamina. O teste padrão torna-se dominado por um subconjunto particular das pilhas, despedindo frequentemente na sincronização. Os ratos com este teste padrão da actividade de cérebro giram em círculos repetitivos, que é típica em modelos do rato de Parkinson.

Os cientistas foram uma etapa mais adicional: Pelos neurônios do encaixe com proteínas sensíveis à luz, podiam ao dial up a actividade estriada de ratos normais expor os à luz. Notàvel, os neurônios reagiram diferentemente aos testes padrões diferentes da luz. A luz contínua recreou o anormal, sincronizou o teste padrão e fez com que os ratos girassem em um sentido. Mas entusiasmado claro pulsado menos neurônios, actividade estriada mais típica provocada, e ratos realmente causados a girar no outro sentido.

“O facto que, quando eu mudei a estimulação, o animal girou para o lado oposto--isso era chocante,” disse o Dr. Omar Jaidar, primeiro autor do estudo e um erudito pos-doctoral na unidade de Arbuthnott na altura da pesquisa. (Jaidar é agora um postdoc com prof. junho Ding na Universidade de Stanford.) A observação sugere que Parkinson-como sintomas emerja devido à activação forte de muitos neurônios na sincronização, não-verificado pela dopamina modulatory sinaliza.

“Você precisa uma determinada seqüência dos músculos de contratar para executar todo o movimento, e é o mesmo com os neurônios [estriados],” disse Jaidar. Os grupos de neurônios estriados tendem a despedir em ordem, rachando seu trabalho razoavelmente uniformente. Se este teste padrão da actividade não é mantido, disse ele, o striatum não pode funcionar normalmente. Os “povos têm que escavar mais profundo na seqüência de despedir dos neurônios; poderia ser importante para as terapias futuras.”

Modelos velhos desafiantes de Parkinson

Estes resultados contradizem os modelos existentes da doença de Parkinson, que focalizam em como a circunstância afecta tipos diferentes de neurônios. Dois tipos de pilhas, conhecidos como os neurônios estriados da saída, recebem a dopamina no striatum e reagem a seu sinal. O primeiro tipo, chamado os neurônios D1, está pensado para ajudar movimentos iniciados quando os neurônios D2 os suprimirem. Normalmente, as pilhas trabalham junto na harmonia, modulando o movimento no tempo real como o pedal de gás e o freio em um carro. Muitos modelos sugerem que os neurônios D2 sejam overactive em Parkinson e inibem o movimento ao ponto de causar a rigidez, os tremores e mesmo a congelação.

Mas a realidade não pode ser tão simples.

As “pilhas apenas não têm “mais” e “menos”--têm sinais análogos,” disse Arbuthnott. “E se você tem um grande grupo deles, o sinal é ainda mais complexo.” O estudo novo demonstrou que D1 e os neurônios D2 contribuem ingualmente à actividade de cérebro anormal vista nos modelos de Parkinson. Não é uma matéria do D2 que derruba D1, mas um pouco, as urdiduras inteiras do sistema na ausência da dopamina.

Compreendendo como os testes padrões da mudança da actividade em um nível do circuito, cientistas podem poder desenvolver melhores intervenções para Parkinson. Por exemplo, esta linha de pesquisa pôde desmistificar como profundamente as ajudas da estimulação do cérebro contem sintomas com doença de Parkinson. Há uma maneira melhor de estimular electricamente o cérebro e de melhorar a qualidade de vida para pacientes?

“O circuito inteiro é ainda lá, intacto,” disse Jaidar. “A única coisa que faltam é aqueles processos modulatory, e que é onde as terapias entram.”