あなたの脳回路が誤って配線される方法
研究者らは、成長中の軸索に埋め込まれたRNA分子が神経細胞を操縦するのに役立つ指示を与えた後、分解されない場合、誤配線が発生することを発見しました。
たとえば、軸索に方向転換を指示する信号（方向転換後に消えるはずです）はアクティブなままで、軸索を他の方向に導くための新しい信号を妨害します。
「脳の誤配線の基礎を理解することで、科学者は問題を解決するための新しい治療法や戦略を思い付くことができます」と研究の筆頭著者であるSamie Jaffrey医学博士は述べています。
「脳は非常に可塑的で、幼い時期には交換可能です。回路が正しく配線されていない理由がわかっている場合、それらの経路を修正して、脳が新しい機能的な配線を構築できるようにする可能性があります。」
神経回路の欠陥に関連する障害には、てんかん、自閉症、統合失調症、精神遅滞、痙性および運動障害が含まれると彼は述べた。
脳の発達中、ニューロンは互いに接続する必要があります。これは、長い軸索を伸ばして互いに接触させることで行います。最終的に、ニューロンは脳と標的組織との間に回路を形成し、それを介して化学信号と電気信号が中継されます。
新しい研究では、研究者らは脊髄を脳に移動するニューロンを調べました。
「軸索が脊髄に正確に配置されていることは非常に重要です」とジャフリー氏は語った。 「それらが不適切に配置されている場合、それらは誤った接続を形成し、信号が脳内の間違った標的細胞に送信される可能性があります。」
軸索がその適切なターゲットを導き、見つける方法は、軸索の先端にある「成長円錐」を通してであると彼は言った。
「これらの成長円錐は、環境を感知し、目標がどこにあるかを決定し、目標に向かってナビゲートする能力を持っています」と彼は続けました。 「問題は常にありました—これを行う方法を彼らはどのようにして知っていますか？指示はどこから来て、適切なターゲットを見つける方法を教えていますか？」
研究者たちは、成長円錐に埋め込まれたRNA分子が、軸索に左、右、上、または下に移動するように指示する責任があることを発見しました。これらのRNAは、アンテナのようなタンパク質を生成し、自己誘導ミサイルのように軸索を操縦します。
「回路が構築されている間、ニューロンの成長円錐のRNAはほとんど沈黙しています」と彼は説明した。 「特定のRNAは、軸索を適切なタイミングで操縦するために必要な適切なタンパク質を生成するために、正確な段階でのみ読み取られることがわかりました。タンパク質が生成された後、RNA命令が分解されて消えることがわかりました。」
「これらのRNAが消えない場合、軸索は適切に配置されていません。左ではなく右に移動している可能性があります。配線が正しくなく、回路に欠陥がある可能性があります。」と彼は続けた。
研究者たちは、脳の配線の制御が「常に動的に回転している」これらのRNA分子にあるとは予想していなかった、とJaffrey氏は語った。
「これは、これらのRNA分解経路の調節が脳の発達に多大な影響を与える可能性があることを私たちに伝えています」と彼は言った。 「これで、このプロセスがうまくいかなくなった場合にどこをいじくり回すか、そしてどのようにしてそれを修復できるかについて考える場所がわかりました。」
研究はジャーナルに掲載されました 細胞.
出典：Weill Cornell Medical College
