la concessione $1,5 milioni da iniziativa del CERVELLO contribuirà a sviluppare i nuovi strumenti per studiare i astrocytes

Nel cervello, le celle chiamate astrocytes sono almeno abbondanti quanto i neuroni, ma molto di meno sono capite. Mentre i neuroscenziati hanno cominciato ad apprezzare quanto i astrocytes supportano molto attentamente lo sviluppo e la funzione delle connessioni neurali del circuito, o le sinapsi, dipendiamo sopra per tutta la funzione mentale - non hanno potuti studiare molti dei contributi specifici delle cellule perché hanno mancato degli strumenti per manipolarli. Con i nuovo $1,5 milioni, la concessione triennale da iniziativa del CERVELLO del governo degli Stati Uniti, il neuroscenziato Mriganka Sur del MIT piombo un'associazione del tre-laboratorio per sviluppare i nuovi strumenti per studiare i astrocytes.

Lle grande molti geni dei disordini del cervello comprendono i astrocytes. Se eliminate i astrocytes da una cultura in un piatto, i neuroni non faranno le sinapsi. Così è di grande importanza da potere da studiare e manipolare i astrocytes per capire il loro ruolo nel cervello in neuroni di modulazione.„

Mriganka Sur, il professor di Newton di neuroscienza nell'istituto di Picower per l'apprendimento e memoria al MIT

Sur, insieme a postdoc Grayson Oren Sipe ed i loro collaboratori, propone di creare tre strumenti sia per la ricerca del loro laboratorio che di dividere con la più vasta comunità della neuroscienza. Ogni strumento è destinato per dare a scienziati la capacità di manipolare sperimentalmente i beni chiave dei astrocytes in animali vivi laddove nel cervello che vogliono (controllo spaziale) e con la sincronizzazione della loro scelta (controllo temporale).

Il primo strumento, essere diventato in collaborazione con il professor Rudolf Jaenisch del Whitehead Institute e del dipartimento del MIT di biologia, darà a scienziati un nuovo modo manipolare i astrocytes geneticamente. Il postdoc Xin Tang del laboratorio di Jaenisch e di Sipe userà il gene CRISPR/Cas9 che modifica la tecnica per tramortire con precisione spaziale e temporale due geni che permettono che i astrocytes ricevano la noradrenalina del neuromodulatore. La noradrenalina è cruciale per i circuiti di stimolazione del risveglio nel cervello, in modo dalla nuova manipolazione permetterà che gli scienziati vedano che cosa accade ai neuroni quando i astrocytes sono catturati selettivamente dal trattamento del risveglio.

Sipe nota che mentre i laboratori di Jaenisch e di Sur mireranno ai geni relativi al risveglio, altri neuroscenziati potrebbero usare la tecnica per mirare ai geni espressi in astrocytes che sono collegati con altre funzioni.

Per creare due l'altro strumento, il laboratorio di Sur funzionerà con sia il laboratorio di Jaenisch che il laboratorio di Ed Boyden, professore di Y. Eva Tan di Neurotechnology. Boyden è affiliato con MIT Media Lab, i dipartimenti della bioingegneria e cervello e scienze cognitive e l'istituto di McGovern per la ricerca del cervello. Gli strumenti adatteranno per i astrocytes un optogenetics chiamato co-inventato Boyden della tecnologia. Optogenetics cambia le celle per diventare rispondente ai flash di indicatore luminoso visibile. Ampiamente applicato in neuroni, il optogenetics altera i geni che regolamentano se i neuroni chiodano elettricamente, dando a scienziati il controllo sopra l'attività elettrica delle cellule. In astrocytes, il gruppo mirerà ai geni differenti relativi alla biochimica del calcio.

Uno strumento darà loro il controllo temporale sopra i ricevitori che le celle usano per regolamentare i livelli del calcio intorno ai neuroni, per esempio per aumentare intenzionalmente i livelli intercellulari del calcio. L'altro strumento permetterà che gli scienziati interrompano sperimentalmente l'assorbimento dei astrocytes del glutammato del neurotrasmettitore creando un canale ionico chiamato ChromeQ, quello altera le correnti dello ione del sodio all'interno dei astrocytes. ChromeQ di manipolazione per alterare quelle correnti li permetterà di diminuire l'assorbimento del glutammato, che a loro volta diminuirà i livelli intercellulari del calcio. In questo modo specificamente nella corteccia di motore, il gruppo di Sur potrà studiare i astrocytes di influenza ha sui neuroni al livello sinaptico nel corso dell'apprendimento motorio in mouse del laboratorio.

La concessione ha cominciato il 15 agosto e funzionerà fino a luglio 2022.