Minden iLive-tartalmat orvosi szempontból felülvizsgáltak vagy tényszerűen ellenőriznek, hogy a lehető legtöbb tényszerű pontosságot biztosítsák.
Szigorú beszerzési iránymutatásunk van, és csak a jó hírű média oldalakhoz, az akadémiai kutatóintézetekhez és, ha lehetséges, orvosilag felülvizsgált tanulmányokhoz kapcsolódik. Ne feledje, hogy a zárójelben ([1], [2] stb.) Szereplő számok ezekre a tanulmányokra kattintható linkek.
Ha úgy érzi, hogy a tartalom bármely pontatlan, elavult vagy más módon megkérdőjelezhető, jelölje ki, és nyomja meg a Ctrl + Enter billentyűt.
A kutatók új neuroplasztikus mechanizmust azonosítottak, amely a tanuláshoz és a memóriához kapcsolódik
Utolsó ellenőrzés: 02.07.2025
A neuronok fontosak, de nem ők az egyetlen szereplők a folyamatban. Valójában a „porc”, amely az idegsejtek külsején található, kondroitin-szulfátoknak nevezett extracelluláris mátrixmolekulák csoportjaiból áll, kulcsszerepet játszik az agy információszerzési és -tárolási képességében.
A Cell Reports folyóiratban megjelent tanulmány egy új mechanizmust ír le az agyi plaszticitásra, vagyis arra, hogyan változnak az idegi kapcsolatok külső ingerekre adott válaszként. A tanulmány címe: „A periszinaptikus mátrix fókuszcsoportjai elősegítik az aktivitásfüggő plaszticitást és memóriát egerekben”.
Ez a munka a Harvard Orvosi Egyetem, a Trentói Egyetem és a magdeburgi Német Neurodegeneratív Betegségek Központja (DZNE) együttműködésének eredménye.
„Az érzékszervi képességek és a környezetünk megértésének képessége az agyi aktivitástól függ, amely lehetővé teszi számunkra, hogy érzékeljük és feldolgozzuk a külvilágból érkező ingereket. Agyunkon keresztül képesek vagyunk új információkat szerezni és tárolni, valamint a már megtanult információkra emlékezni” – mondják Yuri Bozzi és Gabriele Cellini.
„Ezt a lenyűgöző jelenséget az agy azon képessége teszi lehetővé, hogy külső ingerekre adott válaszként folyamatosan változtassa az idegi kapcsolatok (szinapszisok) szerkezetét és hatékonyságát. Ezt a képességet szinaptikus plaszticitásnak nevezik. Az idegtudomány egyik legnagyobb kihívása annak megértése, hogy hogyan történnek a szinaptikus változások, és hogyan járulnak hozzá a tanuláshoz és az emlékezéshez.”
Yuri Bozzi a Trentói Egyetem professzora és a tanulmány társszerzője. Gabriele Cellini a tanulmány első szerzője. Cellini 2017-ben kezdett dolgozni ezen a projekten posztdoktori ösztöndíjasként Sabina Berretta (McLean Kórház és Harvard Orvosi Egyetem, Boston) laboratóriumában, és a tudományos publikációt akkor fejezte be, amikor posztdoktori ösztöndíjasként dolgozott Bozzi Trentói Egyetemen működő laboratóriumában.
A tanulmány középpontjában a kondroitin-szulfátok állnak, olyan molekulák, amelyek jól ismertek az ízületekben betöltött szerepükről, és fontos szerepet játszanak az agy plaszticitásában is, mivel az agy extracelluláris mátrixának szerves részét képezik, ahogyan azt Dr. Alexander Dityatev csoportja eredetileg 2001-ben felfedezte.
2007-ben egy japán tanulmány leírta a kondroitin-szulfát-klaszterek jelenlétét, amelyek kerek alakúak és látszólag véletlenszerűen szétszóródtak az agyban. A munka azonban feledésbe merült, amíg Sabina Berretta transzlációs idegtudományi laboratóriuma újra a tudományos figyelem középpontjába nem állította a struktúrákat azáltal, hogy átnevezte őket CS-6 klaszterekre (kondroitin-szulfát-6, ami azonosítja pontos molekuláris összetételüket), és kimutatta, hogy ezek a struktúrák a gliasejtekhez kapcsolódnak, és jelentősen csökkent számuk van a pszichotikus rendellenességekben szenvedők agyában.
Aztán 2017-ben Gabriele Cellini, akit újonnan vettek fel Berretta laboratóriumába, feladata volt feltárni ezen klaszterek funkcióját.
„Először részletesen megvizsgáltuk ezeket a struktúrákat, nagyon nagy felbontású képalkotással. Azt találtuk, hogy lényegében CS-6-tal bevont szinapszisok csoportjai, amelyek egyértelműen felismerhető geometriai alakzatba rendeződtek. Ezután azonosítottunk egy új típusú szinaptikus szerveződést” – mondják a tudósok.
„Ezen a ponton egy kis „kísérleti kreatívkodást” kellett alkalmaznunk; viselkedési, molekuláris és kifinomult morfológiai megközelítések kombinációját alkalmazva rájöttünk, hogy ezek a CS-6 klaszterekbe kapszulázott vegyületek az agy elektromos aktivitására reagálva változnak.”
„Végül, Alexander Dityatevvel (DZNE Magdeburg) való együttműködésnek és Hadi Mirzapurdelawar, a csoportjának erőfeszítéseinek köszönhetően csökkentettük a CS-6 expresszióját a hippocampusban (az agy térbeli tanulásért felelős régiójában), és kimutattuk, hogy a CS-6 jelenléte szükséges a szinaptikus plaszticitáshoz és a térbeli memóriához” – mutatnak rá Bozzi és Cellini.
„Ez a munka utat nyit az agyműködés új megközelítése előtt. Lehetséges, hogy a CS-6 klasztereken belüli különböző neuronokon kialakult összes szinapszis képes együtt reagálni specifikus külső ingerekre, és részt venni egy közös funkcióban, amely a tanulási és memóriafolyamatokat célozza meg” – jegyzik meg.
„Úgy tűnik, hogy új szubsztrátot képviselnek az információintegrációhoz és az asszociációképződéshez a többsejtű szinten” – teszik hozzá Dityatev és Berretta.
Ez a munka több laboratórium együttműködésének eredménye, beleértve a Transzlációs Idegtudományi Laboratóriumot (Sabina Berretta; McLean Kórház - Harvard Orvosi Egyetem, Boston), a Neurofejlődési Rendellenességek Kutatólaboratóriumát (Yuri Bozzi; CIMeC - Interdiszciplináris Agytudományi Központ, Trentói Egyetem) és a Molekuláris Neuroplaszticitási Laboratóriumot (Alexander Dityatev; DZNE Magdeburg).