Advertencia: Esta página es una traducción de esta página originalmente en inglés. Tenga en cuenta ya que las traducciones son generadas por máquinas, no que todos traducción será perfecto. Este sitio Web y sus páginas están destinadas a leerse en inglés. Cualquier traducción de este sitio Web y su páginas Web puede ser imprecisa e inexacta en su totalidad o en parte. Esta traducción se proporciona como una conveniencia.

Estudio: Las estructuras de la neurona son disímiles entre las áreas del cerebro en cada individuo

Fue denunciado que el volumen de las áreas del cerebro tales como la convolución del cerebro temporal superior y la corteza anterior del cingulate reduce en esquizofrenia pero un cambio exacto de la estructura tridimensional de la neurona ha seguido siendo no entendible.

El Dr. Itokawa y su colega realizó los experimentos de Nanotomography usando las ópticas de la placa de zona de Fresnel en el beamline de BL37XU de la instalación de la radiación de sincrotrón SPring-8 y en el beamline 32-ID de la fuente avanzada del fotón (APS) del laboratorio nacional de Argonne.

Un total de 34 grupos de datos tridimensionales de la imagen de la capa V de la corteza BA22 fueron cegados cifrando nombres del grupo de datos y sujetados a un procedimiento automatizado para construir modelos coordinados cartesianos de las estructuras del tejido.

Encontraron que las diferencias estructurales de neurites y de espinas dorsales entre las áreas del cerebro y entre los casos. Indica que 1) las estructuras de la neurona son disímiles entre las áreas del cerebro en cada individuo y que 2) la desemejanza sí mismo varía de personal.

El cerebro tiene una configuración modular en la cual diversas áreas con diversos fondos genéticos ejerzan diversas funciones, e.g lenguaje y sonido en BA22 y cognición y emoción en BA24.

Además del mosaicism genético, los factores ambientales y las diferencias de la educación entre los individuos ofrecen diversos estímulos a diversas áreas del cerebro, posiblemente dando por resultado diferencias en estructuras de la neurona entre las áreas del cerebro.

Los tejidos cerebrales del área 22 (BA22 de Brodmann, magentas) del lóbulo temporal fueron manchados con la impregnación de Golgi y sujetados al nanotomography de la radiación de sincrotrón para visualizar las estructuras tridimensionales del tejido en la capa V.

Los grupos de datos obtenidos junto con los del área BA24 (azul) de la corteza anterior del cingulate fueron utilizados para el análisis geométrico. La representación muestra una imagen tridimensional del grupo de datos de S1A tomado del tejido BA22 del caso de la esquizofrenia S1.

La superficie pial está hacia la capota. Los valores de Voxel de 160-800 fueron rendidos con el algoritmo del HQ de la dispersión usando VGStudio (gráficos del volumen, Alemania). Barra de la escala: μm 10. B la red neuronal fue reconstruido en espacio coordinado cartesiano trazando las estructuras en la imagen.

Primero, los neurites fueron explorados calculando el vector flow37 del gradiente y después trazados usando un Sobel tridimensional filter38. El modelo generado por ordenador resultante fue examinado y corrigió como previously9 denunciado. El modelo obtenido del grupo de datos de S1A fue drenado usando MCTrace22. Los componentes estructurales son con código de color.

El mismo análisis fue relanzado para 34 grupos de datos de 4 4 del mando casos de la esquizofrenia y. La representación tridimensional de la jaula de C de la imagen observada (gris) es sobrepuesta en el modelo estructural de una dendrita apical (roja) indicada con una pequeña caja rayada en el B.

El mapa tridimensional se contornea en 3,0 veces que la desviación estándar (σ 3,0) del voxel valora con una talla de la rejilla de 97,6 nanómetro. Los nodos que componen la estructura se indican con los octágonos. Los coordenadas cartesianos tridimensionales de D de la estructura trazada fueron utilizados para calcular parámetros geométricos, incluyendo la curvatura media y la torsión media para cada neurite.

Un volumen indicado con la caja más inferior en B se magnifica y se destacan sus dos neurites representativos, cuyo el azul es tortuoso y por lo tanto tiene una alta curvatura media, mientras que el negro es bastante derecho y por lo tanto tiene una curvatura media inferior.

Las flechas indican posiciones correspondientes en el gráfico del beeswarm que muestra la distribución de la curvatura de todos los neurites en esta estructura de S1A.

Kraepelin puso esquizofrenia en un capítulo en desordenes metabólicos en la quinta edición de su Psychiatrie publicado en 1896.

Si la relación entre la tensión del carbonyl y la curvatura del neurite se observa en los estudios complementarios futuros, podemos mirar los resultados antedichos como el primer ejemplo que sugieren una unidad de la enfermedad de la esquizofrenia según lo primero predicho por Kraepelin, es decir, una unidad de la enfermedad determinada con una patología (alta curvatura del neurite), el síntoma (síntomas negativos), el curso de la enfermedad (revelado crónico), y el resultado (resistencia del tratamiento).

Source:
Journal reference:

Mizutani, R., et al. (2021) Structural diverseness of neurons between brain areas and between cases. Translational Psychiatry. doi.org/10.1038/s41398-020-01173-x.