Kontrola nerwów i mięśni
Zmienność wykonywanych ruchów jest kontrolowana w znacznym zakresie przez układy, które modulują układy ruchowe na wyjściu, dostosowując właściwości tworzących je neuronów. Jednym z układów neuromodulatorów sterujących ruchem jest układ C bouton. Korzysta on z acetylocholiny do wysyłania informacji, należy więc do układu cholinergicznego. Pochodzi od małych zlepków interneuronów rogu przedniego rdzenia kręgowego. Ten podsystem interneuronów odpowiada za precyzyjne regulowanie aktywności neuronów ruchowych i aktywację mięśni zgodnie z wykonywanym zadaniem. Jeśli acetylocholina na wyjściu jest ograniczona, np. z przyczyn genetycznych, zdolność zwiększania aktywności jest utracona, ale tylko częściowo. Występuje więc prawdopodobnie jakiś mechanizm kompensacyjny, który postanowiono zbadać w ramach projektu "Modulating motor output in the mammalian spinal cord" (MODULATIONSPINALCORD). Ustanowiono system na bazie wirusów, pozwalający zmieniać aktywność interneuronów rogu przedniego rdzenia kręgowego w odpowiedzi na światło. Naukowcy następnie badali wpływ ich dezaktywacji lub wymuszonej aktywacji na następujący zaraz potem ruch. Niedawne badanie wykazało, że neuroprzekaźnik podlegający transkrypcji pod wpływem kokainy lub amfetaminy (Cart) jest obecny w ciałach komórkowych i wypustkach interneuronów rogu przedniego. Korzystając z mikroskopii konfokalnej i oprogramowania Volocity, naukowcy z projektu potwierdzili obecność Cart w przestrzeni przedsynaptycznej. Naukowcy podejrzewają, że glutaminergiczne interneurony rogu przedniego mogą być kolejnym potencjalnym modulatorem, współpracującym z cholinergicznymi interneuronami rogu przedniego. Ukończone do tej pory prace wykazują, że cholinergiczne interneurony rogu przedniego tworzą synapsy (połączenia) z glutaminergicznymi interneuronami rogu przedniego i odwrotnie. Zespół obecnie analizuje wpływ dezaktywacji glutaminergicznych interneuronów rogu przedniego na ruch. Wyniki projektu MODULATIONSPINALCORD przyczynią się do uzyskania nowej wiedzy o roli i sposobie działania tych sieci nerwowych. Badanie może zostać poszerzone, aby kontrolować obwody neuronalne w innych regionach ośrodkowego układu nerwowego.
Słowa kluczowe
Ruchowy, układ nerwowy, neurony, neuromodulatory, C bouton, interneuron rogu przedniego, oprogramowanie Volocity, glutaminergiczny, ciała komórek
