زندگی نورون های خاردار تازه متولد شده

حتی در مغز بزرگسالان، نورون های جدید در طول عمر تولید می شوند. در یک نشریه در مجله علمی PNAS یک گروه تحقیقاتی به رهبری دانشگاه گوته تغییرات پلاستیک نورونهای متولد شده بالغ را در هیپوکمپ، ناحیه بحرانی برای یادگیری توصیف می کند ، سیگنال های عصبی مکرر ستون های فقرات بر روی دندریت های عصبی را گسترش می دهد که به نوبه خود امکان تماس با شبکه عصبی موجود می باشد.

تمرین کامل می شود، و تکرار ثابت باعث می شود تا توانایی یادآوری داشته باشد. محققان برای مدتی متوجه شده اند که تحریک الکتریکی مکرر اتصالات نورون (سیناپس) در مغز را تقویت می کند. این همان شیوه ای است که اغلب استفاده می شود به تدریج به یک مسیر گسترش می یابد. برعکس، اگر به ندرت استفاده شود، سیناپس ها نیز می توانند برداشته شوند ، مثلا وقتی واژگان یک زبان خارجی پس از ترک مدرسه فراموش می شوند، زیرا دیگر تمرین نمی کنند. محققان توانایی تغییر اتصالات را به طور دائم و به عنوان پلاستیک مغز مورد نیاز را تعیین می کنند.

پلاستیک در هیپوکامپ، منطقه اولیه ای است که با حافظه بلند مدت همراه است که در آن نورون های جدید در طول زندگی شکل می گیرد، بسیار مهم است. بنابراین گروه تحقیقاتی توسط دکتر استیفن شوارتزاکر (دانشگاه گوته)، پروفسور پیتر جدلیکا (دانشگاه گوته و دانشگاه جاستاس لیبیگ در گیزن) و دکتر هرمان کانتز (FIAS، فرانکفورت) به این نتیجه رسیدند که پلاستیک سیناپس در گرانول هیپوکامپ نوزاد تازه متولد شده است. سلول ها اتصال های سیناپتی بین نورون عمدتا بر روی پیشانی های کوچک سفت شده روی دندریت ها به نام ستون فقرات قرار دارند. دندریت های بسیاری از نورون ها با این ستون ها پوشیده شده اند، شبیه به خار های ساقه گل رز می مانند.

در کار اخیرا منتشر شده، دانشمندان توانستند برای اولین بار نشان دهندۀ اینکه پلاستیک سیناپسی در نورونهای تازه متولد شده با تغییرات ساختاری بلندمدت در ستونهای دندریتیک مرتبط است، تحریک الکتریکی مکرر باعث تقویت سیناپس ها با افزایش ستون فقرات می شود. مشاهدات فوق العاده شگفت آور این بود که اندازه کلی و تعداد ستون فقرات تغییر نکرده است، هنگامی که تحریک یک گروه از سیناپس ها را تقویت کرد و ستون های دندریتیک آن بزرگتر شد، گروه دیگری از سیناپس ها که به طور همزمان تحریک نمی شد، ضعیف تر شد و ستون های دندریتیک آنها کاهش یافت .

“این مشاهدات تنها از لحاظ فنی امکان پذیر بود، زیرا دانش آموزان ما Tassilo Jungenitz و Marcel Beining برای اولین بار در بررسی تغییرات پلاستیک در ستون های دندریتیک تحریک شده و غیر تحریک شده در سلول های جدید تازه متولد شده با استفاده از میکروسکوپ 2-فوتون و برچسب ویروسی موفق شدند. استفان شوارتزر از موسسه آناتومی در بیمارستان دانشگاه فرانکفورت. پیتر جدلیکا می افزاید: “افزایش سیناپس های تحریک شده و کاهش سیناپس های غیر تحریک شده در تعادل بود. مدل های کامپیوتری ما پیش بینی می کند که این امر برای حفظ فعالیت های نورون و حصول اطمینان از زنده ماندن آنها مهم است.”

دانشمندان اکنون می خواهند جزئیات جنگل های غیر قابل نفوذ و جنگل های نابالغ دندریت های نورونی جدید را مطالعه کنند. آنها امیدوارند که بهتر درک کنند که چگونه تغییرات متعادل در ستون فقرات دندریتیک و سیناپس آنها موجب ذخیره سازی اطلاعات و در نتیجه فرایندهای یادگیری در هیپوکامپ می شود.

منبع:

موارد ارائه شده توسط دانشگاه گوته فرانکفورت