移植的胚胎神经细胞可以功能性地整合到受损的神经网络中
当涉及到从侮辱中恢复时,成年人的大脑几乎没有能力弥补神经细胞的损失。因此,ob欧宝直播nba生物医学研究人员和临床医生正在探索使用移植神经细胞来替代因创伤或疾病而受到不可修复损伤的神经元的可能性。然而,移植的神经元是否能够充分整合,从而恢复受损网络的功能尚不清楚。现在,马丁斯里德的马克斯·普朗克神经生物学研究所、慕尼黑大学和亥姆霍兹中心München的研究人员已经证明,在老鼠身上,移植的胚胎神经细胞确实可以并入现有的网络,并正确地执行最初在该区域发现的受损细胞的任务。
神经退行性疾病如阿尔茨海默氏症或帕金森病,还卒中或某些伤害导致脑细胞丧失。哺乳动物大脑只能在非常有限的区域中取代这些细胞,在大多数情况下使损失成为永久性的。幼神经细胞移植到患者受影响网络中,例如帕金森病,允许医疗改善临床症状的可能性。然而,如果在这些研究中移植的神经细胞有助于克服现有的网络间隙或是否实际取代丢失的细胞,仍然是未知的。
在联合研究中,Ludwig Maximilians University Munich和HelmholtzZentrumMünchen的Max Planck神经生物学研究人员具体地询问了移植的胚胎神经细胞是否可以在成年小鼠的视觉皮层中掺入。该研究得到了德国研究基金会(DFG)的中心拨款(SFB)870的支持。“这个大脑地区是如此实验的理想选择,”研究博士·哥伦(MagdalenaGötz)与MarkHübener一起继续解释:“现在,我们对视觉皮层中神经细胞的功能了解了这么多我们之间的连接,我们可以容易地评估新的神经细胞是否实际执行通常由网络执行的任务。“
在他们的实验中,该团队将胚胎神经细胞从大脑皮层移植到成年小鼠视觉皮层的损伤区域。在接下来的几周和几个月里,他们通过双光子显微镜来监测植入的未成熟神经元的行为,以确定它们是否分化成所谓的锥体细胞,这种细胞类型通常出现在感兴趣的区域。“这些细胞存活并继续发育的事实已经非常令人鼓舞了,”Hübener评论道。他和托拜厄斯·邦霍费尔一起,准备解开老鼠的结构和功能视觉皮层。但是当科学家仔细看看电信号时,事情变得非常令人兴奋移植的细胞。在他们的联合研究中,博士生Susanne Falkner和博士后Sofia Grade能够证明新细胞形成了神经元在网络中的位置通常会形成的突触连接,并且它们会对视觉刺激做出反应。
然后,该团队首次继续表征了移植的神经元的精确连接。他们发现,衍生自移植的未成熟神经元的金字塔细胞形成与脑中的适当神经细胞的功能关系。换句话说,它们在网络中获得了与他们的前辈相同的输入。此外,细胞能够处理该信息并将其传递给正确的下游神经元。“这些研究结果表明,植入的神经细胞已将高精度集成到神经元网络中,在正常情况下,新的神经细胞Götz解释道,他在亥姆霍兹中心和LMU的工作重点是寻找替代中枢神经系统中丢失的神经元的方法。这项新的研究表明,成年哺乳动物的大脑能够在移植的未成熟神经元的帮助下保持其再生能力,这些神经元能够填补现有神经网络中的功能缺口。
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