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O estudo fornece introspecções novas em como os astrocytes ajudam o cérebro a processar a informação

Uma colaboração entre os laboratórios de Vincent Bonin (NERF, autorizados por VIB, por imec e por KU Lovaina) e Matthew Holt (centro de VIB-KU Lovaina para o cérebro & a pesquisa da doença) revela que o noradrenaline joga um papel chave em como os astrocytes - pilhas estrela-dadas forma no cérebro associou pròxima com os neurônios - segue a informação distinta durante o comportamento. Os pesquisadores encontraram que os astrocytes podem integrar a informação no estado do despertar e na experiência sensorial. Os resultados são publicados na biologia actual.

Noradrenaline no cérebro

Quando nós somos despertados o noradrenaline da hormona está segregado, que nos ajuda a recordar melhor as situações emocionais comparadas ao ponto morto uns. Em uns estudos mais adiantados, o noradrenaline foi mostrado a directamente influencia as sinapses - pontos da troca de informação entre os neurônios - nas regiões do cérebro responsáveis para processar emoções. Contudo, o noradrenaline é liberado através do cérebro inteiro e estimula uma classe de pilhas não-neuronal, os astrocytes, que escutam e respondem aos neurônios localmente activos. Uma pergunta permaneceu: os astrocytes integram este sinal cérebro-largo com a actividade específica de redes neuronal locais?

Astrocytes de observação

Para responder a esta pergunta, afastamento cilindro/rolo. Michal Slezak (centro de VIB-KU Lovaina para o cérebro & a pesquisa da doença) e Steffen Kandler (NERF) usaram um microscópio especial para monitorar a actividade dos astrocytes nos ratos. Quando os ratos foram presentado com estímulos visuais, em alguns casos os astrocytes responderam fielmente.

Era tão emocionante! Nós conhecemos aquele se você verifica a actividade neuronal na região do cérebro que recebe entradas da retina que espelha exactamente o movimento do estímulo visual. Mas isto é a primeira vez que nós vimos este teste padrão quando as pilhas não-neuronal de observação.”

Dr. Vincent Bonin, autor do co-chumbo do estudo

Contudo, os estímulos em alguns casos visuais não induziram nenhuma resposta dos astrocytes. O mistério foi resolvido quando cada evento da estimulação visual foi analisado independente - despejou que os astrocytes eram activos somente quando o rato estava no movimento, e eram silenciosos quando o rato era estacionário. Mais adicional de Slezak e de Kandler testado se o noradrenaline é a molécula responsável para este efeito. Usaram um composto que esgotasse o cérebro do noradrenaline e encontrasse que as respostas astrocytic estiveram diminuídas pela maior parte, mesmo quando os ratos estavam no movimento. Ou seja o noradrenaline é necessário para que os astrocytes respondam à estimulação local: os astrocytes estão integrando eficazmente a informação sensorial e comportável.

Impacto grande de pilhas pouco conhecidas

“Este encontrar da novela abre muitas perguntas adicionais. Os estudos precedentes na acção do noradrenaline na função do cérebro focalizaram inteiramente nos neurônios. Nossos destaques dos dados que os astrocytes podem jogar um papel muito mais substancial do que pensaram previamente”, dizem o Dr. Slezak.

“A ideia que os astrocytes respondessem à actividade neuronal tem flutuado ao redor por algum tempo, mas evidência para tal sistema tem faltado in vivo. Nosso trabalho enche esta diferença. Eu apenas não penso que qualquer um esperou realmente que a resposta estaria influenciada tão pesadamente pelo estado comportável do animal,” adiciona o Dr. Matthew Holt, autor principal comum no estudo. “Nós agora temos que dar certo como este se opera a nível molecular e investigamos as conseqüências da função para o cérebro.”

Source:
Journal reference:

Slezak, M. et al. (2019) Distinct Mechanisms for Visual and Motor-Related Astrocyte Responses in Mouse Visual Cortex. Current Biology. doi.org/10.1016/j.cub.2019.07.078.