Përmbledhje: Studiuesit zbuluan se lloje të ndryshme neuronesh shfaqin modele të ndryshme të reagimit ndaj stimulimit elektrik (ES).
Duke përdorur kampionimin e saktë të indeve, ata zbuluan se neuronet ngacmuese sinkronizohen me ES të ngadaltë dhe të shpejtë, ndërsa neuronet frenues u përgjigjen kryesisht frekuencave të shpejta. Këto gjetje mund të çojnë në terapi më të synuara dhe efektive të trurit.
Studimi nxjerr në pah potencialin për personalizimin e ES për të trajtuar çrregullime të ndryshme neurologjike.
Faktet kryesore:
- Neuronet tregojnë përgjigje të dallueshme, specifike për klasën ndaj stimulimit elektrik.
- Neuronet ngacmuese sinkronizohen me ES të ngadaltë dhe të shpejtë, neuronet frenues me ES të shpejtë.
- Gjetjet mund të përmirësojnë terapitë e synuara për çrregullimet e trurit si epilepsia.
Burimi: Instituti Allen
Hulumtimi i ri nga shkencëtarët në grupin e trurit dhe ndërgjegjes të Institutit Allen dhe Cedars-Sinai ofron një vështrim të paparë se si neuronet reagojnë ndaj ES. Larg nga të qenit uniforme, llojet e ndryshme të neuroneve treguan modele të dallueshme të ‘sinkronizimit’ me fushat elektrike.
Këto modele ndryshonin në varësi të shkallës me të cilën u dorëzua ES.
Gjetjet, të publikuara sot në Neuronimund t’i ndihmojë mjekët të rregullojnë saktë se ku, kur dhe si të aplikojnë ES në tru, tha Soo Yeun Lee, Ph.D., autori i parë i punimit dhe një shkencëtar i lartë në Institutin Allen.
“Me këtë studim, ne tani kemi një ide shumë më të mirë se cilat lloje të stimulimit funksionojnë për klasa specifike të qelizave,” tha ajo. “Ne mund ta përdorim atë njohuri për të zhvilluar mënyra më efikase të përdorimit të stimulimit elektrik për të trajtuar çrregullimet.”
Duke përdorur mostra të indeve nga minjtë dhe njerëzit, ekipi hulumtues shpërndau valë osciluese të ES brenda dhjetëra mikrometrave të neuroneve individuale. Kjo saktësi e jashtëzakonshme mundësoi një vështrim të paprecedentë të ndikimit të stimulimit elektrik në një nivel me një qelizë.
Ata vëzhguan përgjigje të forta, specifike për klasën qelizore. Neuronet ngacmues sinkronizuan ndezjen me frekuenca të stimulimit të ngadaltë dhe të shpejtë, ndërsa neuronet frenues kryesisht iu përgjigjën frekuencave të shpejta.
Këto përgjigje specifike për klasën janë domethënëse, tha Lee, sepse ato zbulojnë se rregullimi i frekuencës së stimulimit lejon shënjestrimin selektiv të neuroneve të ndryshëm. Ky zbulim mund të çojë në terapi më të sakta për të moduluar aktivitetin nervor.
Për shembull, neuronet frenuese që shprehin një proteinë të quajtur parvalbumin janë të implikuar në epilepsi dhe në mosfunksionime njohëse, vuri në dukje ajo. Ky studim tregon se këto klasa qelizash janë më të përgjegjshme ndaj frekuencave të caktuara. Trajtimet e ardhshme mund të përshtatin ES në frekuencën më efektive, duke përmirësuar potencialisht rezultatet dhe duke kufizuar efektet anësore.
Përtej implikimeve të tij klinike, studimi zbuloi gjithashtu një të vërtetë universale se si funksionojnë neuronet, shtoi Lee. Pavarësisht nga klasa e qelizave, zonat kortikale ose speciet, neuronet shfaqin një aftësi të jashtëzakonshme për t’u sinkronizuar me një fushë elektrike të jashtme.
Kjo veti e përgjithshme mbivendoset mbi diversitetin verbues qelizor të trurit, tha Lee – dhe kuptimi i ri i këtyre mekanizmave themelorë mund të transformojë qasjen tonë për trajtimin e çrregullimeve komplekse të trurit.
Financimi: Hulumtimi i përshkruar në këtë artikull u mbështet nga numrat e çmimeve R01NS120300 dhe R01NS130126 nga Instituti Kombëtar i Çrregullimeve Neurologjike dhe Stroke i Institutit Kombëtar të Shëndetit. Përmbajtja është vetëm përgjegjësi e autorëve dhe nuk përfaqëson domosdoshmërisht pikëpamjet zyrtare të NIH dhe instituteve të tij ndihmëse.
Në lidhje me këtë lajm të kërkimit elektrofiziologjik
Autori: Peter Kim
Burimi: Instituti Allen
Kontaktoni: Peter Kim – Instituti Allen
Imazhi: Imazhi është kredituar për Neuroscience News
Hulumtimi origjinal: Qasje e hapur.
“Përfshirja e fushës elektrike specifike për klasën e qelizave të aktivitetit nervor” nga Soo Yeun Lee et al. Neuroni
Abstrakt
Shtrëngimi i fushës elektrike specifike për klasën e qelizave të aktivitetit nervor
Pikat kryesore
- Neuronet tregojnë tërheqje të fuqishme në fushat elektrike sinusoidale
- Shtrëngimi i nënpragut polarizon membranën qelizore nëpër klasa qelizore
- Shtrëngimi në fushë spike është specifik i klasës qelizore dhe varet nga frekuenca e stimulimit
- Shtrëngimi në terren shihet nëpër neurone në rajone dhe specie të ndryshme të trurit
Përmbledhje
Fushat elektrike ndikojnë në aktivitetin e neuroneve dhe qarqeve të trurit, por mënyra se si kjo ndodh në nivelin qelizor mbetet enigmatike. Mungesa e të kuptuarit se si të stimulohet truri për të nxitur ose shtypur aktivitetin specifik kufizon ndjeshëm kërkimin bazë dhe aplikimet klinike.
Këtu, ne studiojmë se si fushat elektrike ndikojnë në vetitë e nënpragut dhe spikut të klasave kryesore të neuroneve kortikale.
Ne zbulojmë se neuronet në korteksin e brejtësve dhe njeriut shfaqin një tërheqje të fortë, të varur nga klasa qelizore, që varet nga frekuenca e stimulimit. Neuronet piramidale ngacmuese, me shpejtësinë e tyre më të ngadaltë të spikut, futen në fusha elektrike të ngadalta dhe të shpejta, ndërsa klasat frenuese si Pvalb dhe Sst (me spikatjen e tyre të shpejtë) kryesisht me bllokim fazor në fushat e shpejta.
Ne tregojmë se kjo tërheqje e fushës me thumba është rezultat i dy efekteve: polarizimit jo-specifik të membranës që ndodh nëpër klasa dhe vetive të ngacmueshmërisë specifike të klasës. E rëndësishmja, këto veti janë të pranishme në zonat dhe speciet kortikale.
Këto gjetje lejojnë hartimin e neuromodulimit selektiv dhe specifik për klasën.