早产扰乱了Purkinje Cell功能,导致运动量学习赤字

细胞
信用:CC0公共领域

在美国,10个婴儿的一个人出生了,导致并发症,这可能会影响他们的机车发展,并影响如此简单的任务,以平衡,行走和站在生活中。儿童国家医院的新同行评审研究国家科学院的诉讼程序pnas.),究竟探讨小脑的神经电路因在出生时间发生的并发症而受到影响,导致这些学习缺陷,并找到特定类型的神经元 - 浦吉群细胞 - 发挥核心作用。

到目前为止,在运动过程中可以衡量啮合小脑的机车学习任务期间可用于测量神经元活动的技术稀疏性。为了克服这一挑战,儿童的国民使用了,汇集了一个神经科学家团队与新生儿,他们利用他们的联合专业知识来设计一种新颖而独特的方式,以衡量与人类相关的临床前模型中的实时浦本细胞活动。

研究人员通过配对GCAMP6F光纤测光测量神经电路功能,用于测量神经元活动在一个自由移动的主题的情况下,用erasmusladder,其中需要从一个点a到点b,水平梯形图与触摸敏感的梯级一起注册的触控梯级,该梯度梯级注册了步骤的类型和长度。通过向运动突然引入突然的障碍,研究人员观察了主体如何应对和学到,以避免这种障碍。通过在介绍障碍物之前玩高音调,研究人员能够测量受试者能够预测障碍物的速度,并相应地调整它们的步骤。新生儿脑损伤和正常模型的受试者通过一系列学习试验运行,同时监测大脑活动。通过这种方式,该团队能够量化依赖依赖的机器人学习和自适应行为,解锁了对此领域以前看不见的行为病理的功能和机械理解。

“通过这项技术,我们能够了解特定细胞对外部刺激的响应,”Vittorio Gallo,Ph.D.首席研究官和主要作者表示。“我们的研究结果磨练了这项实验的Purkinje细胞活动。但是进一步推断,我们可以在临床中使用这种技术,应用特异性刺激或药物来理解,如果各自在大脑中具有保护或伤害效果。”

除了呈现正常的Purkinje细胞在Erasmusladder的运动期间高度活跃,该团队探讨了受伤前临床模型的Purkinje细胞是否通常对任何种类的刺激不负责任的问题。他们发现,虽然受伤受试者中的Purkinje细胞对空气的吹气作出反应,但这通常会使受试者提示开始在erasmusladder上移动,这些细胞的功能障碍特异于自适应学习期。最后,通过细胞抑制,它特别沉默新生儿Purkinje细胞活性,该团队能够模仿围产期小脑损伤的影响。进一步巩固这些细胞在学习赤字中的作用。

"Research to date has focused on damage to the cerebral cortex as the cause of learning deficits," said Mark Batshaw, M.D., executive vice president, physician-in-chief, chief academic officer and director of Children's National Research Institute—who was not involved in the research. "Dr. Gallo's lab has been at the forefront in understanding how the cerebellum, in addition to the cortex, is an important contributor to altering normal brain development in,将它们放置更大的残疾风险。这些开创性贡献对于了解我们如何在早期生命中改善这些脆弱的婴儿,并保护他们的大脑。“

“更深入地了解脑损伤与脑电图电池开发和电路之间的联系可能允许机会探索更好地瞄准药理学方法,”亚伦萨纳尼亚州,博士,博士学位,研究学院和第一次作者说。“某些有针对性的药物可以为Purkinje提供额外的保护,减轻脑损伤对早产后产地损伤的影响。“

研究结果对临床实践有影响。由于早产儿的护理持续改善,新生儿学家面临着新的挑战,以确保婴儿不仅生存而且茁壮成长。他们需要找到防止终身影响的方法否则会在小脑和发展大脑上。

Attending neonatologist and author, Panagiotis Kratimenos, M.D., Ph.D., reflected further on the future implications of this research: "With the new generation of extremely preterm babies, more sophisticated methods are essential for protecting their brains. The more we understand regarding these mechanisms, the more we'll be able to help premature babies grow into teenagers and adults with the ability to live a functional life."


进一步探索

围产期缺氧与长期小脑学习赤字和浦羽细胞误兵相关

更多信息:Aaron Sathyanesan El Al。,“新生儿Purkinje细胞功能的破坏是伤害相关的学习赤字”pnas.(2021)。www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.2017876118
由...提供儿童国家医院
引文:过早出生扰乱了Purkinje Cell功能,导致运动运动学习赤字(2021,3月8日)从Https://medicalXpress.com/news/2021-03-purke-birth-disrupts-purkinje-cell.html检索到11月19日
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