Populære Innlegg

Redaksjonens - 2019

Nerveceller: Kommunikasjon uten omveier

Anonim

Enkelte nerveceller tar en snarvei for overføring av informasjon: signaler utføres ikke via celle senter, men rundt det som på en bypassvei. Den tidligere ukjente nervecelleformen presenteres nå i tidsskriftet Neuron av et forskersteam fra Heidelberg, Mannheim og Bonn.

annonse


Nerveceller kommuniserer ved hjelp av elektriske signaler. Dendrites, den forgrenede delen av nevronen, mottar signaler fra andre nevroner og sender dem over en tynn celleforlengelse - axonen - til andre nerveceller. Axon og dendriter er vanligvis sammenkoblet av nevronens cellekropp. Et team av forskere ved Bernstein-senteret Heidelberg-Mannheim, Heidelberg-universitetet og Universitetet i Bonn har nå oppdaget nevroner der aksonet oppstår direkte fra en av dendriterne. På samme måte som å ta en bypassvei, blir signaloverføringen lettere i disse cellene.

"Inngangssignaler på dette dendritet trenger ikke å bli forplantet over cellegroppen, " forklarer Christian Thome fra Bernstein-senteret Heidelberg-Mannheim og Heidelberg-universitetet, en av de to første forfatterne av studien. For deres analyser fargede forskerne spesifikt opprinnelsesstedene for axoner av såkalte pyramidale celler i hippocampus. Denne hjernegionen er involvert i minneprosesser. Det overraskende resultatet: "Vi fant at i mer enn halvparten av cellene kommer ikke aksonet fra cellekroppen, men oppstår fra en lavere dendrit, " sier Thome.

Forskerne studerte da effekten av signaler mottatt på denne spesielle dendrit. Til dette formål injiserte de en bestemt form for nevrale transmitterstoffglutamat i hjernevæv av mus som kan aktiveres av lyspulser. Et høyoppløsningsmikroskop tillot nevroforskerne å lede lysstrålen direkte til en bestemt dendrit. Ved den påfølgende aktiveringen av messenger-stoffet simulerte de et spennende inngangssignal.

"Våre mål viser at dendriter som er direkte forbundet med axonen, aktivt forplanter selv små inngangsstimuli og aktiverer nevronet, " sier andre forfatter, Tony Kelly, medlem av Sonderforschungsbereich (SFB) 1089 ved Universitetet i Bonn. En datasimulering av forskerne forutser at denne effekten er spesielt uttalt når informasjonsflyten fra andre dendritter til axonen blir undertrykt av hemmende inngangssignaler på cellekroppen.

"På den måten påvirker informasjonen som overføres av denne spesielle dendrit oppførsel av nervecellen mer enn innspill fra andre dendrit, " sier Kelly. I et fremtidig skritt forsøker forskerne å finne ut hvilken biologisk funksjon som faktisk styrkes gjennom det spesifikke dendritet - og hva kan derfor være årsaken til disse nevronernes uvanlige form.

Bernstein-senteret Heidelberg-Mannheim er en del av den nasjonale Bernstein-nettverket Computational Neuroscience i Tyskland. Med dette finansieringsinitiativet har det tyske forbundsdepartementet for utdanning og forskning (BMBF) støttet den nye disiplinen for datalogi siden 2004 med over 180 millioner euro. Nettverket er oppkalt etter den tyske fysiologen Julius Bernstein (1835-1917).

SFB 1089 'Synaptic Micronetworks in Health and Disease' er et samarbeidsprosjekt i Bonn med partnere i Israel. Medlemmer av forskningsgruppen undersøker hvordan nevroner samhandler i nettverk, og oversettelsen av nevronnettverksaktivitet til pattedyr og menneskelig oppførsel. Denne SFB ble innviet i oktober 2013 med støtte fra German Research Foundation (DFG).

annonse



Historie Kilde:

Materialer levert av Universität Bonn . Merk: Innholdet kan redigeres for stil og lengde.


Tidsreferanse :

  1. Christian Thome, Tony Kelly, Antonio Yanez, Christian Schultz, Maren Engelhardt, Sidney B. Cambridge, Martin Both, Andreas Draguhn, Heinz Beck, Alexei V. Egorov. Axon-Carrying Dendrites Behandle Privileged Synaptic Input i Hippocampal Neurons . Neuron, 2014; 83 (6): 1418 DOI: 10, 1016 / j.neuron.2014.08.013