科學(xué)家發(fā)現(xiàn)神經(jīng)可塑性的作用

日期：2015-08-06 11:34:01

一組科學(xué)家已經(jīng)變化少數(shù)中央大腦神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)了解動物適應(yīng)季節(jié)變化。其調(diào)查結(jié)果增進我們了解對我們的生理系統(tǒng)的監(jiān)管機制至關(guān)重要,或者內(nèi)部時鐘。

著重于“神經(jīng)可塑性”規(guī)定在大腦中的神經(jīng)元結(jié)構(gòu)其功能可以完成。

“神經(jīng)可塑性鞏固學(xué)習(xí)和記憶,但它是非常具有挑戰(zhàn)性的領(lǐng)域特定神經(jīng)元的變化在動物行為變化,”賈斯汀布勞解釋說。“在我們的研究中,我們發(fā)現(xiàn)一小部分神經(jīng)元的可塑性如何幫助運行生物鐘不同季節(jié)和艾滋病的轉(zhuǎn)變。”

論文的其他作者Afroditi Petsakou,最近從紐約大學(xué)生物學(xué)系的博士研究生,和Themistoklis Sapsis,麻省理工學(xué)院的助理教授。

在他們的研究中,研究人員關(guān)注校長s-LNv果蠅果蠅時鐘神經(jīng)元,這是生理研究常用rhythms-earlier生物鐘基因在果蠅的研究導(dǎo)致人類同樣功能基因的鑒定。

具體地說,他們的工作集中在結(jié)束/提示這些神經(jīng)元的軸突,在那里他們釋放他們的信號。之前的研究已經(jīng)證實這些目的地改變他們的結(jié)構(gòu)與24小時的節(jié)奏,但還不清楚這些變化函數(shù)。

在細胞研究中,科學(xué)家們量化s-LNv軸突末端的每日變化,發(fā)現(xiàn)他們成長和收回每24小時。他們也確定了蛋白質(zhì),導(dǎo)致神經(jīng)元可塑性。此外,他們發(fā)現(xiàn)的可塑性s-LNvs維護是必需的晝夜節(jié)律(生物鐘)和允許季節(jié)性適應(yīng)這樣的節(jié)奏。具體來說,如果s-LNvs無法收回,果蠅的行為通常在冬天但無法預(yù)測早期黎明夏日長。相反,如果s-LNvs留在收回狀態(tài),然后在夏天蒼蠅表現(xiàn)得好像他們是在短期和長期的日子。

他們還發(fā)現(xiàn)節(jié)奏的蛋白質(zhì)末端s-LNv軸突。黎明時分,s-LNvs有高水平的蛋白質(zhì)參與發(fā)送信號和低水平的蛋白質(zhì),讓他們接收信號。相反的是真正的黃昏。這種不尋常的神經(jīng)可塑性表明s-LNvs變化顯著的功能:主要在黎明時分發(fā)送信號到黃昏接收信號。

發(fā)現(xiàn)也可能揭示人類的苦難,脊髓小腦的ataxia-a影響協(xié)調(diào)和運動神經(jīng)退行性疾病。藍色的小組發(fā)現(xiàn),每日變化Rho1活動由節(jié)奏控制人類Puratrophin-1轉(zhuǎn)錄的基因非常相似。

“由于某些形式的脊髓小腦的共濟失調(diào)與突變在人類Puratrophin-1相關(guān)聯(lián),我們的數(shù)據(jù)支持這一想法,有缺陷的神經(jīng)可塑性基礎(chǔ)運動控制和導(dǎo)致神經(jīng)退行性病變,”布勞指出。