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El “ruido de fondo” en ayudas de la neurotransmisión mantiene conexiones de nervio jovenes

Las neuronas comunican a través de las señales eléctricas rápidas que regulan la baja de neurotransmisores, los mensajeros químicos del cerebro. Transmitido una vez a través de una neurona, las señales eléctricas causan la juntura con otra neurona, conocida como sinapsis, para liberar las gotitas llenadas de los neurotransmisores que pasan la información conectado a la neurona siguiente. Este tipo de comunicación de la neurona-a-neurona se conoce como neurotransmisión evocada.

Sin embargo, algunas gotitas neurotransmisor-cargadas se liberan en la sinapsis incluso en ausencia de impulsos eléctricos. Estas acciones miniatura de la baja -- o miniaturas -- se han mirado de largo como 'ruido de fondo.”

Brian McCabe, director del laboratorio de la genética y enfermedad de los nervios y profesor en el cerebro de EPFL importa del instituto

Pero varios estudios han sugerido que las miniaturas tienen una función -- e importante. En 2014, por ejemplo, McCabe y sus personas mostraron que las miniaturas son importantes para el revelado de sinapsis. Si las neuronas en el cerebro fueran una red de computadores, las bajas evocadas serían paquetes de datos con los cuales las máquinas intercambian la información, mientras que las miniaturas serían silbidos de bala -- señales electrónicas abreviadas que determinan si hay una conexión entre dos computadores, McCabe dice. Las “miniaturas son los silbidos de bala que el uso de las neuronas de decirme “se conecta. “”

Para fijar si las miniaturas podrían desempeñar un papel en el sistema nervioso maduro, Soumya Banerjee, un postdoc en el grupo de McCabe, y sus colegas se establecen para estudiar un equipo de las neuronas que controlan el movimiento en moscas del vinagre. Mientras que los insectos envejecieron, sus sinapsis comenzaron a romperse hacia arriba en fragmentos más pequeños, los investigadores encontrados. (El proceso similar de A ocurre en mamíferos del envejecimiento, incluyendo gente.) Mientras que las uniones del nervio analizadas, neurotransmisión evocada y miniatura fueron humedecidas, y las moscas mostraron problemas del motor tales como una capacidad reducida de toma de altura las paredes de un frasco plástico.

Después, las personas fijaron los efectos de estimular o de inhibir la neurotransmisión evocada y miniatura. Cuando ambos tipos de neurotransmisión fueron cegados, las sinapsis envejecieron prematuramente, sugiriendo que durante el envejecimiento o en las enfermedades neurológicas asociadas a edad avanzada, los cambios en la neurotransmisión suceso antes de que las sinapsis comiencen a desmenuzar. El este encontrar, McCabe dice, voltea una prolongada idea en neurología. “La idea ha sido de largo que la estructura de la sinapsis analiza, y que las causas un cambio funcional en la sinapsis, pero nosotros encontramos él somos la otra manera alrededor,” él dice.

La neurotransmisión evocada estimulante solamente no tenía ningún efecto sobre sinapsis del envejecimiento, los investigadores encontrados. Sin embargo, el aumento de la frecuencia de miniaturas mantuvo sinapsis intactas y preservó la capacidad del motor de moscas de mediana edad en los niveles comparables a los de moscas jovenes. La “capacidad del motor disminuye en todos los animales del envejecimiento, incluyendo seres humanos, así que era una sorpresa deliciosa para ver que podríamos cambiar eso,” a McCabe dice.

Las conclusión, publicadas en comunicaciones de la naturaleza, podían tener implicaciones importantes para la salud humana: las miniaturas se han encontrado en cada tipo de sinapsis estudiado hasta ahora, y los defectos en la neurotransmisión miniatura se han conectado al alcance de desordenes neurodevelopmental en niños. Imaginando cómo una reducción en la neurotransmisión miniatura cambia la estructura de sinapsis, y cómo ésa a su vez afecta a comportamiento, podría ayudar a entender mejor desordenes neurodegenerative y otras condiciones del cerebro.

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.