Επαναστατική ανακάλυψη για τη θεραπεία διαταραχών μνήμης από HUN-REN και Ινστιτούτο Zuckerman

  1. Αρχική
  2. Ουγγαρία
  3. Επαναστατική ανακάλυψη για τη θεραπεία διαταραχών μνήμης από HUN-REN και Ινστιτούτο Zuckerman

Η κοινή έρευνα του Ινστιτούτου Zuckerman του Πανεπιστημίου Κολούμπια στη Νέα Υόρκη, του Brain Vision Center με επικεφαλή τον κ. Balázs Rózsa και του HUN-REN Institute of Experimental Medicine (HUN-REN IEM) έφερε μια επαναστατική ανακάλυψη: παρατηρήθηκε η γέννηση αναμνήσεων σε δομές 100 φορές λεπτότερες από την ανθρώπινη τρίχα. Η ανακάλυψη θα ανοίξει νέες προοπτικές στη θεραπεία της γήρανσης και των νευρολογικών ασθενειών, σύμφωνα με αναφορά του Ουγγρικού Ερευνητικού Δικτύου HUN-REN.

Το μικροσκόπιο τρισδιάστατης σάρωσης λέιζερ που αναπτύχθηκε στην Ουγγαρία είναι το πρώτο που κατάφερε να παρατηρήσει τη γέννηση αναμνήσεων σε ζωντανά ζώα μέσα σε κλάσματα δευτερολέπτου, σε δομές 100 φορές πιο λεπτές από την ανθρώπινη τρίχα. Η μελέτη δημοσιεύτηκε στο έγκριτο επιστημονικό περιοδικό Nature.

Η ανάκληση των αναμνήσεων βασίζεται σε αλλαγές των συνδέσεων μεταξύ των εγκεφαλικών κυττάρων, γνωστές ως συνάψεις. Αν και αυτό είναι γνωστό εδώ και 50 χρόνια, οι επιστήμονες δεν ήταν σε θέση να παρατηρήσουν τις συνάψεις απευθείας στα ένα ζωντανά ζώα, όπως τα τρωκτικά, μέχρι σήμερα.

«Για να εντοπίσουμε γενετικούς και μοριακούς στόχους και συνεπώς μελλοντικές θεραπείες, χρειαζόμαστε μια βαθύτερη κατανόηση των μηχανισμών στερέωσης και σχηματισμού της μνήμης» είπε ο κ. Attila Losonczy, ανώτερος ερευνητής στο Ινστιτούτο Zuckerman του Πανεπιστημίου Κολούμπια. Ο ιππόκαμπος είναι μια από τις πιο μελετημένες περιοχές του εγκεφάλου, αλλά η έρευνα των τελευταίων δεκαετιών βασίζεται κυρίως σε μελέτες EEG, με περιορισμένες δυνατότητες καθώς δεν επιτρέπουν μελέτη σε πραγματικό χρόνο και υψηλή ανάλυση των εγκεφαλικών διεργασιών.

Η παρατήρηση των νευρωνικών δικτύων σε πραγματικό χρόνο είναι απαραίτητη για τη βαθύτερη κατανόηση της λειτουργίας του εγκεφάλου. Το έργο της ερευνητικής ομάδας είναι μια σημαντική ανακάλυψη σε αυτόν τον τομέα. Στόχος τους ήταν να αναπτύξουν μια μεθοδολογία για τη μέτρηση της μακροπρόθεσμης συναπτικής πλαστικότητας των νευρώνων που είναι υπεύθυνοι για τη μάθηση και τη μνήμη.

Βασικό ρόλο στην επίτευξη  της ανακάλυψης έπαιξε η ειδική τεχνολογία μικροσκοπίου σάρωσης λέιζερ δύο φωτονίων που αναπτύχθηκε με τη βοήθεια της ερευνητικής ομάδας με επικεφαλής τον κ. Balázs Rózsa (Διευθυντή του Brain Vision Center και κύριο ερευνητή στο HUN-REN EIM) και εφαρμόστηκε στο Brain Vision Center. Το σύστημα, εξοπλισμένο με τρισδιάστατη σταθεροποίηση εικόνας σε πραγματικό χρόνο, είναι σε θέση να αντισταθμίσει τη συνεχή κίνηση του εγκεφάλου, επιτρέποντας τη μελέτη των μικροσκοπικών στοιχειωδών στοιχείων, των κυττάρων και των επεκτάσεων κυττάρων του. «Η τεχνική σάρωσης με λέιζερ femtosecond (ένα δισεκατομμυριοστό του χίλιου δισεκατομμυριοστού του δευτερολέπτου, ο χρόνος που χρειάζεται για να ταξιδέψει το φως 0,3 μικρόμετρα, περίπου στο μέγεθος ενός βακτηρίου) που αναπτύσσουμε αντισταθμίζει την κίνηση σε πραγματικό χρόνο και σε 3D», εξήγησε ο κ. Balázs Rózsa.  Η συσκευή είναι σε θέση να παρατηρεί όλη τη δραστηριότητα σε δομές που έχουν το ένα εκατοστό του πάχους μιας ανθρώπινης τρίχας και είναι αρκετά γρήγορη ώστε να καταγράφει τις αλλαγές στη δύναμη των συνάψεων που συμβαίνουν σε ένα εκατοστό του δευτερολέπτου. Χρησιμοποιημένο σε συνδυασμό με τους λεγόμενους αισθητήρες τάσης, το σύστημα μικροσκοπίου πέτυχε αυτό που φαινόταν προηγουμένως αδύνατο: τη μέτρηση των σημάτων τάσης στο επίπεδο μιας μόνο σύναψης στον εγκέφαλο ενός ζωντανού ζώου.

Μία από τις μεγαλύτερες εκπλήξεις για την ερευνητική ομάδα ήταν η ανακάλυψη ότι οι συνάψεις των νευρώνων του ιππόκαμπου δεν συμπεριφέρονταν με τον ίδιο τρόπο στις κλαδικές επεκτάσεις των νευρώνων, που ονομάζονται δενδρίτες. Η δραστηριότητα και η ισχύς των συνάψεων των κλάδων κοντά στην κορυφή των πυραμιδικών κυττάρων άλλαξε κατά τη διάρκεια των πειραμάτων, ενώ εκείνων κοντά στη βάση των κυττάρων όχι. «Δεν είναι ακόμα σαφές γιατί συμβαίνει αυτό, αλλά αυτός ο μηχανισμός είναι σημαντικός», εξηγεί ο κ. Attila Losonczy. «Γνωρίζουμε ότι οι μνήμες οργανώνονται σε πολλαπλά επίπεδα, από συνάψεις έως μεμονωμένους νευρώνες και νευρωνικά κυκλώματα, και τώρα βλέπουμε ότι μπορούν να οργανωθούν ακόμη και σε ενδοκυτταρικό επίπεδο», πρόσθεσε.

Πηγή: Hungary Today

Προηγούμενο άρθρο
Καινοτόμες μέθοδοι για τη θεραπεία του καρκίνου από το Πανεπιστήμιο του Szeged
Επόμενο άρθρο
Καινοτόμο σύστημα αυτοματοποίησης αποθήκης και logistics από την Ουγγρική εταιρεία Csiha

Διαβάστε ακόμη

Μενού