Beyin Devreleriniz Nasıl Yanlış Bağlanır?
Araştırmacılar, büyüyen bir aksona gömülü RNA moleküllerinin sinir hücresini yönlendirmeye yardımcı olacak talimatlar verdikten sonra bozulmadığında hatalı kablolamanın meydana geldiğini keşfettiler.
Örneğin, aksona dönmesini söyleyen sinyal (dönüş yapıldıktan sonra kaybolması gerekir) aktif kalır ve aksonu başka yönlere yönlendirmek için yeni sinyallere müdahale eder.
Çalışmanın kıdemli yazarı Samie Jaffrey, Ph.D., "Beyin hatalarının temelini anlamak, bilim insanlarının sorunu düzeltmek için yeni terapiler ve stratejiler geliştirmelerine yardımcı olabilir" dedi.
"Beyin çok gençlerde oldukça esnek ve değişkendir ve devrelerin neden yanlış bağlandığını bilirsek, beynin yeni, işlevsel kablolar oluşturmasına izin vererek bu yolları düzeltmek mümkün olabilir."
Hatalı nöronal devrelerle ilişkili bozuklukların epilepsi, otizm, şizofreni, zihinsel gerilik ve spastisite ve hareket bozukluklarını içerdiğini belirtti.
Araştırmacılar, beyin gelişimi sırasında, nöronların uzun aksonlarını birbirine dokunacak şekilde uzatarak birbirlerine bağlanmaları gerektiğini açıklıyor. Sonuçta, nöronlar beyin ile hedef doku arasında kimyasal ve elektrik sinyallerinin iletildiği bir devre oluşturur.
Yeni çalışmada, araştırmacılar omurilikten beyne giden nöronlara baktılar.
Jaffrey, "Aksonların omuriliğe tam olarak yerleştirilmesi çok kritik" dedi. "Yanlış yerleştirilmişlerse, yanlış bağlantılar oluşturacaklar ve bu da sinyallerin beyindeki yanlış hedef hücrelere gönderilmesine yol açabilir."
Bir aksonun doğru hedefini bulmasının ve kılavuzluğunun, aksonların uçlarında bulunan "büyüme konileri" olduğunu söyledi.
"Bu büyüme konileri çevreyi algılama, hedeflerin nerede olduğunu belirleme ve onlara doğru yönlendirme yeteneğine sahip" diye devam etti. "Soru her zaman olmuştur - bunu nasıl yapacaklarını nasıl biliyorlar? Onlara uygun hedeflerini nasıl bulacaklarını söyleyen talimatlar nereden geliyor? "
Araştırmacılar, büyüme konisine gömülü RNA moleküllerinin aksona sola veya sağa, yukarı veya aşağı hareket etmesini sağlamaktan sorumlu olduğunu buldular. Bu RNA'lar, aksonu kendi kendine güdümlü bir füze gibi yönlendiren anten benzeri proteinler üretir.
"Bir devre kurulurken, nöronun büyüme konilerindeki RNA'lar çoğunlukla sessizdir" diye açıkladı. Aksonu doğru zamanda yönlendirmek için gereken doğru proteini üretmek için belirli RNA'ların yalnızca kesin aşamalarda okunduğunu bulduk. Protein üretildikten sonra, RNA talimatının bozulduğunu ve kaybolduğunu gördük. "
"Bu RNA'lar gerektiği zaman kaybolmazlarsa, akson kendisini doğru şekilde konumlandırmaz - sol yerine sağa gidebilir - ve kablolama yanlış olur ve devre arızalı olabilir," diye devam etti.
Jaffrey, araştırmacıların beyin kablolarının kontrolünün "sürekli dinamik olarak ters çevrilen" bu RNA moleküllerinde yer aldığını tahmin etmediğini söyledi.
"Bu bize, bu RNA bozunma yollarını düzenlemenin beyin gelişimi üzerinde muazzam bir etkisi olabileceğini söylüyor" dedi. "Artık ters gittiğinde bu süreci ayırmak için nereye bakacağımızı ve onu nasıl onarabileceğimizi düşüneceğimizi biliyoruz."
Çalışma dergide yayınlandı Hücre.
Kaynak: Weill Cornell Tıp Fakültesi
