Многие заболевания головного мозга, такие как эпилепсия и шизофрения, вызваны проблемами в том, как нейроны взаимодействуют друг с другом. Исследователь из Университета Хьюстона (UH) и его команда анализируют эти команды и связи в попытке предотвратить эти заболевания.
Доктор. Ян-Оке Густафссон, Роберт А. Уэлч, профессор кафедры биологии и биохимии UH, описывает результаты своей команды в статье под названием "Рецептор X печени β и рецептор гормона щитовидной железы α в слоях коры головного мозга," появляется в текущем онлайн-выпуске журнала Proceedings of the National Academy of Sciences, одного из самых цитируемых мультидисциплинарных научных сериалов в мире.
"Мозг работает как компьютер," сказал Густафссон, который также является директором Центра ядерных рецепторов и клеточной сигнализации в UH. "Мы кое-что знаем о жестком проводе, но пока ничего не знаем о беспроводных соединениях.«Наша работа – это то, как и когда собираются компоненты« компьютера »и как выполняются соединения между компонентами."
Мозг состоит из клеток мозга, называемых нейронами, которые размещаются в правильном положении в мозге во время развития плода и младенца. Нейроны перемещаются с военной точностью в нужные места, как солдаты на военном параде, за исключением того, что ряды называются слоями. Если какой-либо из нейронов не сможет сделать правильный ход, в формировании коры, которая является внешним слоем мозга, будут пробелы. Любые отвлекающие факторы, которые замедляют или ускоряют работу нейронов, вызовут проблемы с формированием коры головного мозга. Обычно нейроны подчиняются нескольким командам, исходящим из окружающей среды, гормонов и других близлежащих нейронов.
"Подобно компьютеру, такие связи определяют, насколько быстро мы думаем и насколько хороша наша память, а также будем ли мы разрабатывать такие заболевания, как эпилепсия или шизофрения," он сказал. "Поскольку команды к нейронам исходят от гормонов и загрязнителей окружающей среды, важно, чтобы мы понимали, как команды даются и принимаются, если мы собираемся предотвратить эти заболевания, которые, по-видимому, связаны с неправильным расположением нейронов."
Было обнаружено, что рецепторы Х-гормонов печени и тироидных гормонов, которые были изучены для этой статьи, имеют важное значение для развивающейся коры у эмбрионов мышей и, таким образом, иногда регулируют одни и те же гены. Первая часть статьи объясняет важность печеночного X-рецептора или LXR, который, как было показано, является важным фактором в развитии мозга и, весьма вероятно, при неврологических заболеваниях. LXR играет ключевую роль в регуляции холестерина и центральной нервной системе, регулируя уровень холестерина в головном мозге, а также в поддержании двигательных нейронов в спинном мозге. Густафссон сказал, что LXR принадлежит к семейству генов, называемых ядерными рецепторами, которые сродни гену "военная дивизия." Если LXR "командир" убирается, нейроны под его командованием не двигаются. Во второй части статьи говорится о другом "командир," называется рецептором гормона щитовидной железы, может позже разбудить нейроны, которые остановились на пути, и заставить их снова двигаться, так что формирование коры головного мозга восстанавливается.
Исследовательская группа проанализировала архитектуру коры головного мозга у эмбриональных и новорожденных мышей, удаляя различные рецепторы с помощью генетических манипуляций. Когда они хотят выяснить функцию гена, они используют нокаутную технологию, чтобы инактивировать или выбить его. Процесс включает в себя вставку ошибки в ген. Поскольку гены мышей выполняют аналогичные функции у людей, исследователи могут получить информацию о причинах заболеваний человека.