Научници развија револуционерен метод што им овозможува да ги „замрзнат“ мозочните клетки во истиот момент кога испраќаат сигнали, дозволувајќи им да ги проучуваат процесите што инаку се премногу брзи за детално набљудување. Техниката, наречена „zap-and-freeze“, би можела да открие клучни тајни за невролошките состојби како што е Паркинсоновата болест, каде што клеточната комуникација е нарушена.
Процесот вклучува примена на електричен шок на мозочните клетки и нивно замрзнување под висок притисок само неколку милисекунди. Тим од Медицинскиот факултет при Универзитетот Џонс Хопкинс во САД ја тестираше техниката на мозочно ткиво од глувци и луѓе, откривајќи претходно невидени детали за функционирањето на синапсите – клучните врски што ја регулираат комуникацијата меѓу невроните.
Тестовите открија детали за везикулите што содржат хемиски пораки, чии интеракции се фундаментални за сè, од меморијата до учењето. „Овој пристап има потенцијал да открие динамични информации со висока резолуција за прометот на синаптичката мембрана во недопрени парчиња човечки мозок“, објавуваат невронаучникот Челси Едингс и нејзините колеги во објавениот труд.
Особено, истражувачите ја проучувале ендоцитозата, процесот на рециклирање со кој се отстрануваат искористените везикули за да се создадат нови. Тие пронајдоа докази за таканаречена ултрабрза ендоцитоза – која се одвива за помалку од 100 милисекунди – и кај глувци и кај луѓе. Тимот, исто така, идентификуваше протеин наречен dynamin1xA како клучен за овој процес.
Со откривањето на овие детали во мозочно ткиво донирано од луѓе научниците сега имаат подобро разбирање на механизмите што не успеваат кај мозочните заболувања. Охрабрувачки е што резултатите се совпаѓаат речиси целосно помеѓу животинските и човечките примероци, потврдувајќи дека глувците се корисни модели за проучување на човечкиот мозок.
„Нашите наоди покажуваат дека молекуларниот механизам на ултрабрза ендоцитоза е зачуван помеѓу ткивата на глувчешкиот и човечкиот мозок“, вели клеточниот биолог Шигеки Ватанабе од Медицинскиот факултет на Универзитетот Џонс Хопкинс.
Кога станува збор за Паркинсонова болест, попрецизното разбирање на тоа како синапсите и везикулите работат заедно треба да помогне да се фрли светлина врз тоа што точно тргнува наопаку. Иако патот до лек е сè уште долг, познато е дека невроните во мозокот умираат како што напредува болеста, а се смета дека оваа клеточна смрт е поврзана со неправилно функционирање на синапси.
Следниот чекор за истражувачите е да добијат примероци од ткиво од пациенти со Паркинсонова болест кои веќе биле подложени на инвазивни мозочни процедури. Ваквите примероци би можеле да покажат како активноста на везикулите се разликува кај мозоците погодени од болеста.
Со оглед на тоа што Паркинсоновата болест веќе ги погодува милиони луѓе ширум светот, а се очекува тој број да се зголеми, техники како „zap-and-freeze“ би можеле да бидат клучни за мапирање на мозочната активност на најмалите нивоа.
„Се надеваме дека оваа нова техника на визуелизација на динамиката на синаптичката мембрана во примероци од живо мозочно ткиво може да ни помогне да ги разбереме сличностите и разликите во ненаследните и наследените форми на состојбата“, заклучува Ватанабе. Истражувањето е објавено во списанието Neuron
(Science Alert)
