Como se recupera as redes neuronais a súa función despois dunha perda de neuronas?

nbsp;

02/18/2020

Recibir

Un equipo de investigación interdisciplinar dirixido por expertos UB desenvolveu unha nova ferramenta experimental que permite producir danos nunha área específica dunha rede neuronal in vitro Dalgúns milímetros e rexistra os efectos que ten en toda a rede. O obxectivo deste experimento é comprender os mecanismos de resposta que se producen nos circuítos neuronais do cerebro e que evitan unha propagación xeral do dano, mentres que a funcionalidade dos circuítos afectados. Unha das principais conclusións da investigación é que a rede activa rápidamente mecanismos de autorregulación que reforzan as conexións existentes e restaurar a operatividade do circuíto.

O estudo, publicado na revista Eneuro e liderado por Jordi Soriano, Investigador do Instituto de Sistemas complexos da UB (UBICS), forma parte dunha colaboración interdisciplinaria entre os Ubics, do Instituto de Neurociencias da UB (Ubneuro), o Instituto de Ciencias Photonic ea Universidade Rovira I Virgili.

Como explica Soriano, o experimento mostra a gran capacidade de redes neuronais a “auto-regulación e remodelarse en resposta a cambios repentinos ou alteracións graves”. Tamén é un bo exemplo de “a importancia de modelar redes neuronais como sistemas complexos, nos que o conxunto é moito máis rico que a suma das partes”, engade.

o cerebro e, en xeral, o Redes neuronais biolóxicas, teñen mecanismos de resposta contra a perda de neuronas debido a danos ou enfermidades. En accidentes vasculares cerebrais, por exemplo, a perda de irrigación sanguínea causa a morte dun grupo centrado de neuronas e unha alteración da función dos circuítos neuronais danados. Pola súa banda, isto altera a función dos circuítos veciños e pode iniciarse unha avalancha de deterioración.

Comprender como estes mecanismos actúan no nivel da rede é moi complicado, tanto polo tamaño do cerebro e para a dificultade intrínseca de seguir detalladamente a evolución dunha gran cantidade de neuronas antes e despois do dano. Esta dificultade pode ser superada ao deseñar modelos in vitro xa que os investigadores propoñen.

O experimento consistiu en rexistrar a actividade de toda a rede neuronal para establecer cal é a súa funcionalidade característica. Entón, cun láser de alta potencia, un grupo de neuronas foi eliminado con precisión e, a continuación, a rede foi gravada en detalle para seguir o seu desenvolvemento ao longo do tempo.
Os investigadores observaron que o grupo de neuronas máis preto da zona afectada perde actividade inmediatamente, pero que está recuperando gradualmente grazas á acción de toda a rede. “Sorprendentemente, en tan só quince minutos, este grupo alcanza niveis de actividade similares aos que tiñan antes de danos, a pesar de ter perdido irreversiblemente unha cantidade significativa de impulsos da zona afectada”, explica Soriano. “Como en quince minutos non hai tempo para establecer novas conexións: o investigador – concluímos que a rede actúa reforzando as conexións existentes, reclutando o fluxo de estímulos neuronais cara aos veciños inmediatos da zona afectada, evitando a súa deterioración e, polo tanto,, polo tanto, Un colapso progresivo da rede en forma de avalancha “.

O estudo, ademais, corrobora a importancia dos modelos in vitro como unha ferramenta complementaria para comprender a complexidade do cerebro e as súas alteracións. Neste contexto, esta investigación está integrada no Proxecto Meso-Brain europeo, no que tamén participa Jordi Soriano. O obxectivo deste proxecto é deseñar modelos de cultivos neuronais que replique a estrutura e dinámica das rexións cerebrais, a fin de controlar a acción de medicamentos ou terapias xenéticas para o tratamento das enfermidades neurodegenerativas.
Referencia do artigo: S. Teller, E. Esttevez-Priego, C. Granell, D. Tornero, J. Andilla, O. E. Olarte, P. Earlie-Álvarez, A. Arenas e J. Soriano. “Recuperación funcional espontánea despois do dano focal nas culturas neuronais”. Eneuro, febreiro 2020. DOI: https://doi.org/10.1523/ENEURO.0254-19.2019

Compárteo en:

| Máis |

Deixa unha resposta

O teu enderezo electrónico non se publicará Os campos obrigatorios están marcados con *