شاید میلیون ها سیناپس خاموش داشته باشیم که بتوانیم آنها را روشن کنیم و کلید یادگیری مادام العمر ما باشند! - وبلاگ ساختمان

به گزارش وبلاگ ساختمان، نوزادان تازه متولد شده احتیاج دارند تا حجم عظیمی از اطلاعات نو را به سرعت ذخیره نمایند،تا یاد می گیرند در دنیا حرکت نمایند. تصور می گردد که سیناپس های خاموش - اتصالات نابالغ بین نورون هایی که هنوز فعالیت انتقال دهنده عصبی ندارند - سخت افزاری هستند که اجازه می دهند این ذخیره سازی سریع اطلاعات در اوایل زندگی رخ دهد.

این تقاطع های عصبی بالقوه برای اولین بار دهه ها پیش در موش های تازه متولد شده کشف شد و تصور می شد با افزایش سن حیوانات ناپدید می شوند. یک مطالعه اخیر به وسیله محققان MIT در ایالات متحده نشان داده است که این عمل ناپدید شدن ممکن است آنطور که در ابتدا تصور می شد قطعی نباشد.

تیم تحقیقاتی روی دندریت ها کار کردند. آن ها نه تنها تصاویری از دندریت ها را ثبت کردند، بلکه تعداد بی شماری برآمدگی های ریز و نخ مانندی که از آن ها بیرون می آمدند به نام فیلوپودیا می گرفتند.

اولین چیزی که دیدیم، که فوق العاده عجیب بود و انتظارش را نداشتیم، این بود که همه جا فیلوپودیا وجود دارد.

محققان معمولاً در تابش نور فلورسانس که برای روشن کردن سلول برای تصویربرداری استفاده می گردد، از یک تکنیک تصویربرداری ویژه استفاده کردند که سال گذشته توسعه یافت و آنالیز بزرگ نمایی اپی توپ (eMAP) نام داشت.

این فرآیند تصویربرداری نو از یک ژل برای یاری به قفل کردن ساختار های سلولی و پروتئین های ظریف در جای خود استفاده می نماید و به محققان این امکان را می دهد تا در هنگام دستکاری بافت ها، آن ها را بهتر مطالعه نمایند.

ویروس هایی که یک پروتئین فلورسنت سبز را بیان می نمایند به دو موش بالغ نر و دو موش ماده تزریق شدند تا به روشن کردن بافت های مربوطه برای تصویربرداری یاری نمایند. قشر بینایی اولیه آن ها بعداً جدا شد و در محلول مونومر هیدروژل eMAP قرار داده شد.

محققان با استفاده از تصاویر بزرگ نمایی شده از 2234 برآمدگی دندریتیک، برای اولین بار می توانستند ببینند که مغز موش های بالغ دارای غلظت هایی از فیلوپدیا است که قبلاً در موش های بالغ دیده نشده بود.

علاوه بر این، بسیاری از ساختار ها تنها دارای یکی از دو گیرنده انتقال دهنده عصبی هستند که از سیناپس بالغ و فعال انتظار می رود. بدون دومی، آن ها عملاً اتصالات بی صدا بین نورون ها بودند.

سپس، محققان پرسیدند که آیا سیناپس های خاموش بزرگسالان می توانند فعال شوند یا خیر.

آن ها نشان دادند که این امر با آزاد کردن انتقال دهنده عصبی گلوتامات در نوک رشته های فیلوپودیا و فراوری یک جریان الکتریکی کوچک ده میلی ثانیه بعد امکان پذیر است. این روش به فیلوپودیا اجازه داد تا با رشته های عصبی مجاور ارتباط برقرار کند. فعال کردن سیناپس های خاموش بسیار ساده تر از تغییر فعالیت خار های دندریتیک روی یک نورون بالغ است.

محققان اکنون در حال آنالیز هستند که آیا سیناپس های خاموش در بافت مغز انسان بالغ وجود دارد یا خیر.

Filopodia فیلوپودیا به یک سیستم حافظه اجازه می دهد تا هم انعطاف پذیر و هم قوی باشد. برای به دست آوردن اطلاعات نو به انعطاف پذیری احتیاج داریم، اما برای حفظ اطلاعات مهم نیز به ثبات احتیاج است.

این مقاله در Nature منتشر شده.