اندوکانابینوئیدها در ناوبری فضایی نقش دارند _اخبار روانشناسی جزیره ذهن

خلاصه: محققان کشف جدیدی در مورد نحوه حرکت ما در محیط‌هایمان انجام دادند و مکانیسم سلول‌های مغزی را که برای جهت‌گیری فضایی حیاتی است، مشخص کردند. این تحقیق نشان می‌دهد که قرار دادن سلول‌ها در هیپوکامپ، که برای ایجاد نقشه‌های ذهنی از محیط اطراف ما ضروری است، اندوکانابینوئیدها را برای برقراری ارتباط اطلاعات موقعیتی فعال و آزاد می‌کنند.

استفاده نوآورانه این مطالعه از ابزارهای مولکولی و تصویربرداری از حیوانات زنده بینش بی‌سابقه‌ای را در مورد سیگنال‌دهی سریع و خاص این سلول‌ها فراهم می‌کند و تصورات قبلی در مورد گسترش و سرعت سیگنال‌های اندوکانابینوئید را به چالش می‌کشد. این پیشرفت نه تنها درک ما از ناوبری اساسی را افزایش می دهد، بلکه راه های جدیدی را برای پرداختن به جنبه های شناختی اختلالات عصبی مانند صرع باز می کند.

حقایق کلیدی:

  1. سلول ها و اندوکانابینوئیدها را قرار دهید: قرار دادن سلول‌ها در هیپوکامپ، اندوکانابینوئیدها را آزاد می‌کنند، که مکان مغز را در یک محیط نشان می‌دهد، فرآیندی که اکنون در حیوانات فعال مشاهده می‌شود.
  2. سیگنال دهی سریع و خاص: برخلاف تصورات قبلی، این مطالعه نشان می‌دهد که سیگنال‌های اندوکانابینوئید سریع و اختصاصی برای سلول هستند و برای رمزگذاری اطلاعات فضایی حیاتی هستند.
  3. پیامدهای اختلالات عصبی: درک سیگنال دهی اندوکانابینوئید در جهت گیری فضایی می تواند به استراتژی های جدیدی برای مدیریت مسائل شناختی در شرایطی مانند صرع منجر شود.

منبع: کالج پزشکی بیلور

وقتی صبح وارد آشپزخانه خود می شوید، به راحتی خود را جهت گیری می کنید. برای تهیه قهوه، به یک مکان خاص نزدیک می شوید. شاید برای خوردن یک صبحانه سریع وارد انباری شوید و سپس به سمت ماشین خود بروید تا به محل کار خود برانید.

اینکه چگونه این وظایف ظاهرا ساده اتفاق می‌افتد، مورد توجه عصب‌شناسان کالج پزشکی بیلور، دانشگاه استنفورد و موسسات همکار است.

کار آنها در مجله منتشر شده است علوم پایهبا آشکار ساختن مکانیسمی در سطح سلول های مغزی که نحوه حرکت یک حیوان در محیط را واسطه می کند، درک ما از چگونگی این اتفاق را به طور قابل توجهی بهبود بخشیده است.

این طرح کلی یک سر را نشان می دهد.
هنگامی که سلول‌های محل در هیپوکامپ فعال می‌شوند، اندوکانابینوئیدها را آزاد می‌کنند که لیپیدها هستند، مولکول‌های چربی‌مانند که ارتباط بین یک نورون و نورون بعدی را واسطه می‌کنند. اعتبار: اخبار علوم اعصاب

نویسنده اول می گوید: «مشخص شده است که حیوانات و مردم می توانند به لطف هیپوکامپ، ناحیه ای از مغز که یک تصویر را تشکیل می دهد، راه خود را در محیط پیدا کنند، نوعی نقشه از محیط که به ما امکان می دهد بدانیم کجا هستیم. دکتر بارنا دودوک، استادیار عصب‌شناسی و محقق مک‌نیر در بیلور. دودوک همچنین نویسنده همکار این اثر است.

سلول‌های مغزی یا نورون‌های متعددی در هیپوکامپ با هم کار می‌کنند تا نقشه یک محیط خاص را ایجاد کنند، مثلا آشپزخانه در خانه شما. دانشمندان می‌دانند که هر یک از این نورون‌ها که سلول‌های مکان نامیده می‌شوند، تنها در یک مکان خاص در محیط فعال می‌شوند. به عنوان مثال، محل قرارگیری قهوه جوش یک سلول مکانی را فعال می کند و انباری سلول دیگری را فعال می کند.

دودوک گفت: «سلول‌های مکانی به فرد کمک می‌کنند تا بداند کجاست.

زمانی که فردی از ناحیه خاصی از محیط عبور می کند، سلول های مکان خاصی فعال می شوند و وقتی فرد به منطقه دیگری حرکت می کند، سایرین فعال می شوند. در مطالعه کنونی، ما با موش‌ها کار کردیم و نشان دادیم که وقتی یک حیوان در حال جهت‌گیری خود در محیط است، در سطح عصبی چه اتفاقی می‌افتد. به طور خاص، ما نقشی را برای پیام رسان های مولکولی به نام اندوکانابینوئیدها در فعالیت سلول های مکان نشان می دهیم.

هنگامی که سلول‌های محل در هیپوکامپ فعال می‌شوند، اندوکانابینوئیدها را آزاد می‌کنند که لیپیدها هستند، مولکول‌های چربی‌مانند که ارتباط بین یک نورون و نورون بعدی را واسطه می‌کنند.

تا به حال، تمام جزئیات نحوه عملکرد اندوکانابینوئیدها در برش های مغزی توضیح داده شده است. دودوک گفت: در این مطالعه، ما برای اولین بار روش‌هایی برای ثبت این سیگنال‌ها با وضوح بالا در یک حیوان زنده داشتیم.

محققان از یک ابزار مولکولی استفاده کردند که سیگنال‌های اندوکانابینوئید را به فلورسانس تبدیل می‌کند و از یک میکروسکوپ برای تصویربرداری از مغز موش هنگام دویدن روی تردمیل استفاده کردند.

دودوک گفت: «وقتی آن تصاویر را تجزیه و تحلیل کردم و متوجه شدم که سیگنال‌های اندوکانابینوئیدی وجود دارد که می‌توانم آن تغییر را زمانی که یک موش در محیط حرکت می‌کند، تشخیص دهم، بسیار برایم لذت بخش بود.

“من مدت طولانی است که این مسیر را مطالعه می کنم و همیشه می توانیم از برش های مغز آن را درک کنیم. دیدن این اتفاق در مغز یک حیوان فعال بسیار هیجان انگیز بود.

به طور شگفت انگیزی، سلول های تک مکان فعال شده اندوکانابینوئیدها را آزاد می کنند و سیگنال ها در عرض چند ثانیه از بین می روند.

دودوک گفت: «پیش از این، مردم گمان می‌کردند که این یک سیگنال آهسته است که به سلول‌های مختلف سرایت می‌کند، اما به نظر می‌رسد که سیگنالی سریع است که برای سلول‌های فردی بسیار خاص است و به توانایی آن در رمزگذاری اطلاعات مربوط به مکان حیوان کمک می‌کند. .

محققان با حمایت از اهمیت سیگنال دهی اندوکانابینوئید در جهت گیری حیوانات دریافتند که اختلال در مکانیسم با حذف گیرنده اندوکانابینوئید در نورون ها باعث اختلال در مدار هیپوکامپ می شود که به حیوان کمک می کند مکان خود را بداند و در نتیجه هیپوکامپ نقشه کمتر دقیقی را تشکیل می دهد.

این کار همچنین پیامدهایی برای اختلالات عصبی انسان دارد.

«گروه ما و دیگران قبلاً نشان دادند که تشنج‌های صرع باعث آزاد شدن اندوکانابینوئیدها می‌شوند. ما می خواهیم بدانیم که آیا این به مشکلات حافظه افراد مبتلا به صرع کمک می کند یا خیر.

“این می تواند به راه هایی برای جلوگیری یا بازگرداندن سازماندهی مجدد مسیر سیگنال دهی اندوکانابینوئید در صرع منجر شود و به طور بالقوه بیماری های شناختی را در این شرایط بهبود بخشد.”

لینلین زی فان، جوردن اس. فارل، شریا مالهوترا، جسلین هومیدان، دو کیونگ کیم، سلستین وناردی، چارو راماکریشنان، یولونگ لی، کارل دیسروت و ایوان سولتز نیز در این اثر مشارکت داشتند. نویسندگان به یک یا چند مؤسسه زیر وابسته هستند: کالج پزشکی بیلور، دانشگاه استنفورد، بیمارستان کودکان بوستون، دانشکده پزشکی هاروارد، دانشگاه پکن و مؤسسه پزشکی هاوارد هیوز.

منابع مالی: این تحقیق توسط موسسه ملی اختلالات عصبی و سکته مغزی موسسه ملی سلامت پشتیبانی شده است. دودوک یک محقق مک‌نیر است که توسط موسسه پزشکی مک‌نیر در بنیاد رابرت و جانیس مک‌نیر حمایت می‌شود.

درباره این اخبار ناوبری و تحقیقات علوم اعصاب

نویسنده: گریسیلا گوتیرز
منبع: کالج پزشکی بیلور
مخاطب: Graciela Gutierrez – کالج پزشکی Baylor
تصویر: این تصویر به Neuroscience News اعتبار داده شده است

تحقیق اصلی: دسترسی بسته
سیگنال دهی رتروگراد اندوکانابینوئید در سیناپس های مهاری در داخل بدن” توسط بارنا دودوک و همکاران. علوم پایه


خلاصه

سیگنال دهی رتروگراد اندوکانابینوئید در سیناپس های مهاری در داخل بدن

سرکوب سیناپس های بازدارنده با واسطه اندوکانابینوئید (eCB) فرضیه شده است، اما به دلیل دشواری در ردیابی دینامیک eCB و شکل پذیری سیناپسی در طول رفتار، هنوز ثابت نشده است که در داخل بدن رخ می دهد.

در موش‌هایی که در مسیر خطی حرکت می‌کردند، سیگنال‌دهی eCB خاص مکان را در سلول‌های مکان هیپوکامپ CA1 مشاهده کردیم، و این هم در غشای پس سیناپسی و هم در آکسون‌های بازدارنده پیش‌سیناپسی تشخیص داده شد. بررسی تمام نوری in vivo پاسخ‌های سیناپسی نشان داد که دپلاریزاسیون پس سیناپسی با سرکوب پتانسیل‌های سیناپسی بازدارنده دنبال شد.

علاوه بر این، حذف گیرنده کانابینوئیدی اختصاصی بین نورون، تنظیم سلولی مکان را تغییر داد. بنابراین، سیگنال دهی سریع، پس سیناپسی و وابسته به فعالیت eCB، سیناپس های بازدارنده را در مقیاس زمانی چند ثانیه در طول رفتار تعدیل می کند.

https://neurosciencenews.com/endocannabinoids-spatial-navigation-25679/#comment-77242

ممکنه براتون جالب باشه که...

پست های محبوب

دیدگاهتان را بنویسید