Построение кортикально-мозжечковых нервных цепей

By Александр Бойко No comments

Создание кортикоцеребеллярных нейронных цепей
Предоставлено: Институт биомедицинских исследований им. Фридриха Мишера.

В ходе всестороннего исследования исследователи из группы Риджли обнаружили, что один Hox транскрипционный фактор, экспрессируемый в группе нейронов ядра понтиона — наиболее важная ретрансляция ствола мозга к мозжечку — определяет проводку к этим нейронам конкретного корковые нейроны. Эти результаты углубляют наше понимание молекулярной логики, лежащей в основе сложной сборки кортикоцеребеллярной цепи

Когда основа нашего мозга заложена, 100 миллиардов нейронов сформированы и соответствующим образом связаны. Вскоре после рождения нейронов они начинают мигрировать к своему окончательному месту в мозге — иногда очень далеко от места их рождения — где они начинают устанавливать связь с другими нейронами. Вместе эти соединения создают нейронные цепи, по которым будет распространяться информация. Координация между этими процессами имеет решающее значение, особенно когда отдаленные структуры мозга должны быть упорядоченно связаны через промежуточные структуры.

Кортикоцеребеллярный путь млекопитающих является одним из таких длинных путей, и он играет фундаментальную роль в сенсомоторной координации и обучении. Он соединяет кору с небольшой областью в заднем мозге, которая называется ядром понтина (ПН), которое является крупнейшим предмозжечковым ядром ствола мозга и имеет важное значение для передачи сенсорной и моторной информации от коры к мозжечку.

Ph.D. студенты Upasana Maheshwari и Dominik Kraus из группы Rijli, а также коллеги, решили исследовать, как собирается PN-схема и какая молекулярная информация PN-нейронов требуется в процессе. Совместными усилиями исследователи разработали эксперименты, которые позволили им изучить спецификацию и миграцию PN-нейронов у мышей на эмбриональных стадиях (когда нейроны начинают рождаться) и транссинаптически проследить их связи до постнатальных стадий (когда нейроны установили все свои связи). и цепи полностью на месте.)

В предыдущем исследовании лаборатория Rijli уже подчеркивала роль Hox транскрипционных факторов, хорошо известных своей ролью в обеспечении клеточной идентичности во многих процессах развития, для определения нейронов PN из компартмента, в котором они родились, до их конечного положения. в пн. В текущем исследовании, которое недавно было опубликовано в Cell Reports, исследователи изучили этот процесс более подробно и показали, что Hoxa5 (тип исследуемого здесь фактора транскрипции Hox) экспрессируется в определенной подгруппе PN. нейроны в начале их миграции. Авторы объяснили, как процесс регулируется эпигенетически, в частности, подчеркнув роль передачи сигналов ретиноевой кислоты. Они показали, что нейроны, экспрессирующие Hoxa5, располагаются сзади в ПН.

Затем исследователи провели дополнительные эксперименты, чтобы понять роль нейронов Hoxa5-PN в кортикоцеребеллярном пути. Махешвари, один из первых двух авторов исследования, объясняет: «Мы обнаружили, что эти нейроны были преимущественно связаны с первичной соматосенсорной корой — и необходимы для передачи специфической соматосенсорной информации конечностей от коры к мозжечку — но избегали информации происходящих из зрительной коры. Мы могли бы показать, что это не зависело от их положения в ПН, что говорит о роли Hoxa5 в инструктаже по определенным связям кортикопонтина. «

«Это всестороннее исследование выясняет, как отдельные факторы транскрипции Hox могут координировать спецификацию нейронов, миграцию и упорядоченное размещение в ядре-мишени, а также их роль в координации сложных паттернов связности», — говорит лидер группы Филиппо Рийли. «Более того, эти результаты способствуют нашему пониманию молекулярной логики, лежащей в основе сборки и диверсификации цепи кортикоцеребеллярного пути млекопитающих».

Добавить комментарий