Wspólnotowy Serwis Informacyjny Badan i Rozwoju - CORDIS

Właściwości neuronów wstawkowych

Poznanie oddziaływań poszczególnych neuronów ze sobą nawzajem i z ośrodkowym układem nerwowym jest niezwykle istotne. W tym celu naukowcy europejscy we współpracy z naukowcami amerykańskimi pracowali na rzecz nakreślenia roli neuronów wstawkowych w obwodach neuronalnych.
Właściwości neuronów wstawkowych
GABAergiczne neurony wstawkowe odgrywają kluczową rolę w przetwarzaniu bodźców zmysłowych i plastyczności mózgu podczas rozwoju i w dojrzałości. Neurony wstawkowe można podzielić na klasy o odmiennych właściwościach molekularnych, morfologicznych i czynnościowych. Wyróżnia się np. parwalbuminowe (PV) i somatostatynowe (SOM) neurony wstawkowe. Wprawdzie ich zaburzenia prowadzą do wielu chorób neurologicznych, rola poszczególnych podtypów neuronów wstawkowych nie została dokładnie opisana.

Funkcje neuronów opierają się na dwóch podstawowych działaniach arytmetycznych: dzieleniu i odejmowaniu. Dzielenie odpowiedzi ma miejsce, gdy czynność danego neuronu jest ograniczana w skali, a odejmowanie homogenicznie redukuje wzorzec impulsów komórek niezależnie od bodźca zmysłowego. Zasugerowano, że różne klasy komórek hamujących w korze zapewniają odmienne połączenia hamowania poprzez dzielenie i odejmowanie podczas stymulacji zmysłowej obwodów korowych.

W ramach finansowanego przez UE projektu INTERNEURONS (Optogenetic decomposition of inhibitory micro-circuits in the mouse V1 and S1) korzystano z wyhodowanych metodami inżynierii genetycznej linii myszy i zaawansowanych narzędzi obrazowania i optogenetyki, aby precyzyjnie manipulować aktywnością neuronów PV i SOM podczas rejestracji odpowiedzi ich neuronów docelowych.

Wyniki wskazują, że zależnie od kontekstu zmysłowego neurony wstawkowe wykazywały kontrastujące tryby odpowiedzi. Dane doświadczalne i z modelowania komputerowego wskazują, że neurony wstawkowe PV i SOM dostosowują się do bodźca i hamują działanie komórek docelowych poprzez dzielenie lub odejmowanie. Na przykład neurony wstawkowe SOM powodowały dzielenie odpowiedzi, gdy pojawiał się silny bodziec, a gdy bodziec był słabszy — odejmowanie odpowiedzi.

Wyniki te dają fundamentalny wgląd w czynności neuronów wstawkowych w korze mózgowej myszy. Ekstrapolacja tych informacji na mózg człowieka pomoże odcyfrować rolę złożonych obwodów neuronalnych i poznać mechanizmy powstawania różnych chorób neurologicznych.

Powiązane informacje

Słowa kluczowe

Neurony wstawkowe, ośrodkowy układ nerwowy, obwody neuronalne, GABA, PV, SOM, zaburzenia neurologiczne, optogenetyka
Śledź nas na: RSS Facebook Twitter YouTube Zarządzany przez Urząd Publikacji UE W górę