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Lo studio rivela come i meccanismi di controllo del gene definiscono l'identità dei neuroni di sviluppo del tronco cerebrale

Uno studio recente all'università di Helsinki rivela come i meccanismi di controllo del gene definiscono l'identità dei neuroni di sviluppo nel tronco cerebrale. I ricercatori egualmente hanno indicato che un errore nella differenziazione dei neuroni del tronco cerebrale piombo alle anomalie comportamentistiche, compreso il deficit di attenzione e dell'iperattività.

Il cervello mammifero è grande, ma lo stato della sua attività è gestito da un numero molto più piccolo dei neuroni. Molti di questi sono situati nel tronco cerebrale, una parte evolutionarily conservata del cervello, che gestisce l'umore, la motivazione e l'attività motoria. Cui sono i neuroni del tronco cerebrale come? Come si sviluppano nel cervello embrionale? Come i difetti nel loro sviluppo sono riflessi nell'attività e nel comportamento di cervello?

Il gruppo di ricerca, piombo dal professor Juha Partanen alla facoltà delle scienze biologiche ed ambientali, università di Helsinki, ha rivolto queste domande studiando il regolamento del gene nel tronco cerebrale embrionale.

Il fenotipo di un neurone, in larga misura, è determinato già presto in un embrione. Abbiamo indicato come determinati geni del selettore, che sono espressi presto dopo l'inizio di differenziazione di un neurone e gestiamo l'attività di altri geni specifici del neurone, determiniamo l'identità del neurone di sviluppo.

Gli anni ultimi ci hanno fornito gli strumenti molto potenti ad espressione genica di studio in diverse celle. Analizzando i prodotti del gene in cellule cerebrali embrionali, possiamo ora seguire i percorsi di differenziazione dei neuroni ed esaminare che cosa accade esattamente quando le celle di sviluppo catturano i percorsi differenti - per esempio nel trasformarsi in un neurone che inibisce o che attiva il suo obiettivo.

I percorsi di differenziazione si ramificano per produrre la diversità di un neurone notevole che la funzione del cervello è basata sopra. Secondo alle le identità basate a gene, i neuroni acerbi trovano la loro posizione nel cervello e stabiliscono i contatti con altre componenti dei circuiti neurali.

Che cosa se i cartelli di espressione genica indicano nelle direzioni sbagliate e nei neuroni di sviluppo misrouted? Nel tronco cerebrale, questo ha conseguenze gravi sia sulla funzione che sul comportamento del cervello.

In una tale situazione, “abbiamo studiato i mouse con uno squilibrio nella differenziazione dei neuroni che attivano o che inibiscono i sistemi dopaminergici e serotonergic del neurotrasmettitore. Questi mouse sono iperattivi ed impulsivo, hanno cambiamenti nella loro ricompensa che percepisce e che impara. La loro iperattività può essere alleviata con le droghe usate per trattare i deficit umani dell'iperattività e dell'attenzione,„ mentre Partanen chiarisce.

In somma, Partanen indica che, “malgrado la ricerca attiva, la base inerente allo sviluppo di molti disordini comportamentistici umani è ancora capita male. Non sappiamo ancora se le controparti umane dei neuroni che abbiamo studiato sono comprese in questi deficit. Tuttavia, dal punto di vista del regolamento comportamentistico, questo gruppo specifico di neuroni è altamente importante e c'è ancora lotto da imparare circa loro.„

Source:
Journal reference:

Morello, F., et al. (2020) Molecular Fingerprint and Developmental Regulation of the Tegmental GABAergic and Glutamatergic Neurons Derived from the Anterior Hindbrain. Cell Reports. doi.org/10.1016/j.celrep.2020.108268.