Согласно исследованию, изданному в проблеме 30 марта журнала Cell, биологи в университете Юты обнаружили, что определенные гены и белки, вызывающие рост и развитие эмбрионов также, помогают передать химические сигналы, что люди помощи изучают, забывают, помните, и возможно даже станьте употребляющими наркотики.Ведущий автор исследования, профессор биологии Андрес Вилью Марикк сказал:«Мы нашли, что эти молекулы и сигнальные проводящие пути [названный Wnt] не удаляются после развития организма, но имеют новую и удивительную роль во взрослом.
Они призваны к действию назад, чтобы изменить свойства нервной системы в ответ на опыт».Исследователи провели исследование в C. elegans – миллиметровый круглый червь или нематода. C. elegans широко используются в исследовании в качестве организма модели для позвоночных животных, включая людей.
Поскольку исследования уже продемонстрировали, что другие проводящие пути Wnt в работе червей у людей также, исследователи размышляют, который гены Wnt, белки Wnt, которые они генерируют и так называемая «сигнализация Wnt», также играют роль в человеческой памяти, изучая и забывая.Мэрикк объяснил:«Почти наверняка то, что мы обнаружили, продолжается в нашем мозгу также». Человеческий рецептор никотина, вовлеченный в склонность, шизофрению и некоторые другие психические расстройства, подобен сигналу нерва червя «рецептор» и по данным Maricq, некоторые гены, идентифицированные в исследовании «, представляют возможные новые цели лечения шизофрении и возможно склонности».Во время развития эмбриона гены Wnt и их белки, как известно, «копируют развитие и распределение органов в теле».
Кроме того, когда они видоизменены, они ответственны за развивающиеся дефекты и различные типы рака.Фонд изучения и памяти
Синапсы являются связями между нейронами (невроциты), позволяющие электрическим или химическим сигналам пройти к другой клетке. Изучение и память играет роль в том, как синапсы произведены, разрушены, усилены или ослаблены. Рецепторы (белки) переданы или удалены из синапсов, чтобы сделать связь более сильной или более слабой.
Исследователи идентифицировали «Wnt сигнальный путь» – серия генов и белков, которые они производят – который регулирует прочность передачи сигнала нерва от одного нейрона до другого. Это позволяет «пластичность» синапсов – жизненный компонент в изучении, запоминании и упущении.Мэрикк объяснил:«Взрослая нервная система не является застойной тканью, а скорее динамичный и пластмассовый, с прочностью синапсов – специализированных связей от нейрона к нейрону – изменяющийся с опытом, учась и памятью.
Это не фиксированная вещь, как то, когда Вы сделаны, делая сердце, Вы сделаны».Согласно Maricq, организм изучает и помнит, когда рецепторы усиливают связь; когда рецепторы демонтированы и ослабляют связь, организм забывает.Синапсы усилены или ослаблены, когда один нейрон передает сигнал нерва и выпускает химикат, известный как нейромедиатор к другому нейрону.
Этот нейромедиатор едет посредством связи, связывающей эти две клетки и атташе в рецепторах на поверхности второго нейрона.Мэрикк сказал:«Вы можете думать о рецепторах как усилители, как слуховые аппараты.
Объем полученного сигнала нерва зависит от числа рецепторов, сохраненных в базе снабжения чуть ниже поверхности невроцита.Wnt сигнализация идентифицированного в новом исследовании говорит складу помещать больше рецепторов в синапс – или нет."Мэрикк выдвигает на первый план это Wnt, химический сигнал в исследовании был ацетилхолином и отличается, чем фактический сигнал нерва, переданный химическим нейромедиатором.Мэрикк сказал:«Сигнал Wnt является вторичным сигналом, управляющим объемомсигнал нейромедиатора."
Регулировка громкости сигнала нерва – черви обеспечивают пониманиеКоманда идентифицировала «сигнальный путь» путем ослабления различных генов у червей. Они обнаружили, что один нейрон передает сигнальный нервом рецептор, названный ацетилхолином (ACR-16) к другому нейрону, приказывающему ему увеличивать число рецепторов на его поверхности, таким образом увеличивая прочность сигналов нерва между нейронами.Исследователи нашли, что, когда они ослабили ген, производящий белок рецептора ACR-16, было недостаточно рецепторов, таким образом, сигналы нерва были разрушены, и черви «не скоординировали движение», по данным Maricq. «Они были полупарализованы».
Команда обнаружила изменения других генов, также вызвавших ослабленные рецепторы ACR-16 и ухудшивших движение червей. Они нашли, что эти гены принадлежат «Wnt сигнальный путь», которые помещают достаточную сумму рецепторов на поверхности клеток, чтобы получить сигналы.
Помимо ACR-16, гены в том пути произвели белки под названием CWN-2 – который является белком Wnt – LIN-17, КУЛАК 1 и DSH-1.Как путь управляет прочностью поступающих сигналов нерва:1. CWN-2 выпущен нейроном и атташе на белок рецептора на получающей сигнал клетке.
CWN-2 является недавно обнаруженной комбинацией LIN-17 и КУЛАКА 1 белок.2. LIN-17/CAM-1 белок передает сигнал к названному белку, взъерошил (DSH-1).
3. «DSH-1 так или иначе посылает сигнал регулировки громкости, посылающий больше рецепторов ACR-16 со складов во втором нейроне на поверхность той клетки, таким образом повышая объем полученного сигнала нерва», сказал Мэрикк.Команда отметила рецепторы ACR-16 с помощью зеленого белка медузы, таким образом, они могли быть замечены под микроскопом. Исследователи смогли видеть, что зеленым маркированные рецепторы собираются под поверхностями невроцитов, вместо того, чтобы двигаются в поверхность, когда любой из генов в Wnt сигнальный путь был мутантом.
Исследователи также сделали запись электрического тока в синапсах и обнаружили, что это было меньше, когда любой из генов в Wnt сигнальный путь был видоизменен. Согласно команде, это обнаружение объясняет, почему мутант собирает червей, были частично парализованы.Альфа-7 холиномиметических рецепторов ацетилхолина являются человеком и другой версией позвоночных рецептора ACR-16.
Оба рецептора подобны в функции и структуре у животных от червей мышам и людях.Мэрикк объяснил:«Альфа-7 рецепторов важны при шизофрении и многих различных психических расстройствах, и могут иметь роль в склонности, но мы не понимаем, как это отрегулировано».
В настоящее время существует много психиатрических лекарств, изменяющих прочность синапса. Результаты исследования указывают, что дальнейшие исследования должны быть проведены, чтобы определить, управляют ли те же Wnt сигнальные гены у червей также альфа-7 уровнями рецептора на клетках человеческого мозга. Если это верно, новые лекарства могли бы быть развиты, чтобы предназначаться для тех генов как для способа лечить психические расстройства, включая склонность.Мэрикк сказал:«Склонность походит на изучение на примитивном уровне.
Склонность означает, что где-нибудь в Вашем мозгу, синапсы слишком сильны. Таким образом, Вы хотите больше».