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De “o ruído fundo” em ajudas da neurotransmissão mantem conexões de nervo novas

Os neurônios comunicam-se através dos sinais elétricos rápidos que regulam a liberação dos neurotransmissor, mensageiros químicos do cérebro. Transmitido uma vez através de um neurônio, os sinais elétricos causam a articulação com um outro neurônio, conhecido como uma sinapse, para liberar as gotas enchidas com os neurotransmissor que passam a informação sobre ao neurônio seguinte. Este tipo de uma comunicação do neurônio-à-neurônio é sabido como a neurotransmissão evocada.

Contudo, algumas gotas neurotransmissor-embaladas são liberadas na sinapse mesmo na ausência dos impulsos elétricos. Estes eventos diminutos da liberação -- ou minis -- têm sido considerados por muito tempo como 'o ruído de fundo.”

Brian McCabe, director do laboratório da genética neural e a doença e um professor no cérebro de EPFL ocupa-se do instituto

Mas diversos estudos sugeriram que os minis tivessem uma função -- e importante. Em 2014, por exemplo, McCabe e sua equipe mostraram que os minis são importantes para a revelação das sinapses. Se os neurônios no cérebro eram uma rede dos computadores, as liberações evocadas seriam pacotes de dados com que as máquinas trocam a informação, visto que os minis seriam sibilos -- breves sinais eletrônicos que determinam se há uma conexão entre dois computadores, McCabe diz. “Minis é os sibilos que o uso dos neurônios me dizer “é conectado. “”

Para avaliar se os minis poderiam jogar um papel no sistema nervoso maduro, Soumya Banerjee, um postdoc no grupo de McCabe, e seus colegas expor para estudar um grupo de neurônios que controlam o movimento em moscas de fruto. Enquanto os insectos envelheceram, suas sinapses começaram quebrar acima em fragmentos menores, pesquisadores encontrados. (O processo similar de A ocorre nos mamíferos do envelhecimento, incluindo povos.) Enquanto as junções do nervo divididas, neurotransmissão evocada e diminuta foram umedecidas, e as moscas mostraram problemas do motor tais como uma capacidade reduzida para escalar as paredes de um tubo de ensaio plástico.

Em seguida, a equipe avaliou os efeitos de estimular ou de inibir a neurotransmissão evocada e diminuta. Quando ambos os tipos de neurotransmissão foram obstruídos, as sinapses envelheceram prematuramente, sugerindo que durante o envelhecimento ou nas doenças neurológicas associadas com a idade avançada, as mudanças na neurotransmissão acontecessem antes que as sinapses comecem se desintegrar. Este encontrar, McCabe diz, erige uma ideia de longa data na neurociência. “A ideia tem sido por muito tempo que a estrutura da sinapse divide, e que as causas uma mudança funcional na sinapse, mas nós encontramos ele somos a outra maneira ao redor,” diz.

A neurotransmissão evocada de estimulação apenas não teve nenhum efeito em sinapses do envelhecimento, pesquisadores encontrados. Contudo, aumentar a freqüência dos minis manteve sinapses intactos e preservou a capacidade do motor de moscas de meia idade a níveis comparáveis àqueles de moscas novas. Do “a capacidade motor diminui em todos os animais do envelhecimento, incluindo seres humanos, assim que era uma surpresa deliciosa para ver que nós poderíamos mudar aquele,” McCabe diz.

Os resultados, publicados em comunicações da natureza, podiam ter implicações importantes para a saúde humana: os minis foram encontrados em cada tipo de sinapse estudado até agora, e os defeitos na neurotransmissão diminuta foram ligados à escala de desordens neurodevelopmental nas crianças. Figurando para fora como uma redução na neurotransmissão diminuta muda a estrutura das sinapses, e como aquela afecta por sua vez o comportamento, poderia ajudar a compreender melhor desordens neurodegenerative e outras condições do cérebro.

Source:
Journal reference:

Banerjee, S., et al. (2021) Miniature neurotransmission is required to maintain Drosophila synaptic structures during ageing. Nature Communications. doi.org/10.1038/s41467-021-24490-1.