კვლევამ აჩვენა, თუ როგორ ცვლის ტვინის სტიმულაცია გენებს ცოცხალ ადამიანურ ქსოვილში

მკვლევარებმა პირველად შეძლეს იმის რუკის შედგენა, თუ როგორ ცვლის ტვინის ღრმა სტიმულაცია გენების ექსპრესიას ცოცხალი ადამიანის ტვინის ქსოვილის ცალკეულ უჯრედებში, რაც კოგნიტური დაქვეითების მკურნალობის ახალ გზებს ხსნის.

პაციენტის ქსოვილიდან მოლეკულურ რუკამდე

Nature-ში ოთხშაბათს გამოქვეყნებულ კვლევაში, UCLA Health-ისა და ტეხასის უნივერსიტეტის სამხრეთ-დასავლეთის სამედიცინო ცენტრის მეცნიერებმა გამოიყენეს დონორის ადამიანის საფეთქლის წილის ქსოვილი, რომელიც ქირურგიული მოცილების შემდეგ ლაბორატორიაში რამდენიმე დღის განმავლობაში ცოცხალი შეინარჩუნეს. მათ გამოიყენეს ტვინის ღრმა სტიმულაციის მსგავსი ელექტრული იმპულსები და დააკვირდნენ მოლეკულურ შედეგებს ერთუჯრედიან დონეზე.uclahealth+1

ტვინის ღრმა სტიმულაცია, რომელიც იმპლანტირებული მოწყობილობების საშუალებით ელექტრულ იმპულსებს აგზავნის, უკვე გამოიყენება პარკინსონის დაავადებისა და ობსესიურ-კომპულსიური აშლილობის სამკურნალოდ. თუმცა, მისი გავლენა ადამიანის ტვინის სხვადასხვა ტიპის უჯრედებზე და იმ გენებზე, რომლებსაც ეს უჯრედები პასუხად ააქტიურებენ, აქამდე მხოლოდ ცხოველებსა და ლაბორატორიულად გამოყვანილ ქსოვილებზე იყო შესწავლილი.neurosciencenews+1

გუნდმა შეიმუშავა ე.წ. ex vivo პლატფორმა, რომელიც აერთიანებს მიკროელექტროდული მასივის სტიმულაციას ნერვული ჩანაწერების პარალელურ აღრიცხვასთან და ერთბირთვიან გენომიკასთან. სტიმულაციის შემდეგ, ტვინის უჯრედების აქტივობა უფრო სინქრონული გახდა, რაც მეხსიერების ფორმირებასთან დაკავშირებული პროცესია. მკვლევარებმა შემდეგ გამოყვეს უჯრედის ბირთვები და დააკატალოგეს თითოეული უჯრედის ტიპის გენეტიკური აქტივობა.genengnews+1

ასტროციტების ჩართულობა პასუხში

კვლევის ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი აღმოჩენაა ის, რომ არანეირონული დამხმარე უჯრედები, ასტროციტები, სტიმულაციის დროს ააქტიურებენ საკუთარ განსხვავებულ გენეტიკურ პროგრამებს, ნეირონული პასუხებისგან დამოუკიდებლად. ნეირონები და ასტროციტები ცალ-ცალკე რთავენ გენების სხვადასხვა კომპლექტს, რაც მიუთითებს იმაზე, რომ ტვინის ღრმა სტიმულაცია მოიცავს ფართო გლიურ-ნეირონულ ქსელებს და არა მხოლოდ ნეირონების ელექტრულ გააქტიურებას.genengnews+1

მკვლევარებმა ასევე დაადასტურეს თავიანთი ლაბორატორიული შედეგები იმ პაციენტების ქსოვილებზე, რომლებსაც ოპერაციამდე უკვე ჩატარებული ჰქონდათ კლინიკური ღრმა სტიმულაცია, რითაც დაადასტურეს, რომ გენების ექსპრესიის მსგავსი ნიმუშები ცოცხალ ტვინშიც ვლინდება.medicalxpress+1

ზუსტი თერაპიებისკენ

"იმის გაგებით, თუ ზუსტად რომელი გენები ირთვება სტიმულაციის დროს კონკრეტულ უჯრედებში, ჩვენ შეგვიძლია დავიწყოთ ტვინის ღრმა სტიმულაციის უფრო ზუსტი მიდგომების შემუშავება და პოტენციურად ამ კლინიკური სტრატეგიის გაძლიერება ფარმაკოლოგიური თერაპიებით, რათა დავეხმაროთ კოგნიტური დაქვეითების შენელებას," – განაცხადა უფროსმა ავტორმა ჟენევიევ კონოპკამ, UCLA Health-ის ნეირობიოლოგიის დეპარტამენტის ხელმძღვანელმა.uclahealth+1

მკვლევარებმა აღიარეს, რომ საჭიროა შემდგომი მუშაობა გრძელვადიანი სტიმულაციის ეფექტების, გააქტიურებული უჯრედების მეზობლებზე ზემოქმედებისა და ტვინის უფრო ღრმა რეგიონების მოლეკულური რეაგირების შესასწავლად.medicalxpress