https://youtu.be/UyyjU8fzEYU?si=Fwppo17X6LKqS-qX
Mikro devre üzerinde beyin hücreleri üretildi
Bilim adamları, ilk kez bir mikro devreye bağlı yapay beyin hücreleri üretti.
Avustralya Ulusal Üniversitesinden bilim adamları, yarı iletken silikon bir devre üzerinde işlevsel beyin hücreleri monte etmeyi başardıklarını duyurdu.
Bilim adamları fare yavrularından aldıkları dokularla ürettikleri beyin hücrelerini "iskele" işlevi gören nano-teller üzerine yerleştirerek, hücreler arasında işlevsel nöron bağlantıları oluşturdu.
Araştırmanın baş yazarı Dr Vini Gautam, yeni teknolojiyle üretilebilecek beyin protezlerinin kaza ve felç gibi durumlarda veya alzaymır ve parkinson gibi dejeneratif hastalıklarda beynin hasar gören kısımlarının yenilenmesinde kullanılabileceğini belirtti.
Bilim adamları, daha ileri boyuttaki beyin hasarlarını iyileştirebilecek beyin protezlerinin geliştirebilmesi için, devreler arasında işlevsel nöron bağlantılarının kurulmasının yanı sıra, beynin enformasyonu kaydederken kurduğu türde devre bağlantıların anlaşılması ve yeniden oluşturulması gerektiğinin altını çizdi.
Araştırma projesinin grup lideri Dr Vincent Daria, araştırmanın yeni ufkunun bu olacağını kaydetti.
Araştırmanın bulguları "Nano Letters" dergisinde yayılandı.
🧠🧠🧠🧠🧠🧠🧠🧠🧠🧠🧠🧠🧠🧠🧠🧠🧠🧠
Araştırmacılar, Yeni Görüntüleme Tekniğiyle Tüm Beyin Ağlarının “Hücre Altı” Haritasını Oluşturdu
Francis Crick Enstitüsü'nde görev yapan bilim insanları, beyin dokusunun hücre altı seviyesindeki yapısı ve işlevi hakkında bilgi yakalamak için yeni bir görüntüleme tekniği geliştirdiler.
Araştırmacılar yaptıkları çalışmayla, beyni çevreleyen hücreleri farklı ölçeklerde dokuların görüntülenmesindeki zorlukların üstesinden gelerek, beyindeki sinir ağlarının tam bir resmini oluşturdular. Araştırma Nature Communications dergisinde 25 Mayıs’ta yayınlandı.
Doku, hücre ve hücre altı yapıları hakkında bilgi yakalamak için çeşitli görüntüleme yöntemleri kullanılır. Bununla birlikte, tek bir yöntem yalnızca dokunun yapısı veya işlevi hakkında bilgi yakalayabilir ve bir nanometre ölçeğine (bir nanometre metrenin milyarda biridir) ayrıntılı olarak bakmak, bilim insanlarının daha geniş çevre hakkında bilgi kaydettiği anlamına gelir. Bu, doku hakkında genel bir anlayış kazanmak için görüntüleme tekniklerinin birleştirilmesi gerektiği anlamına gelir.
Bilim insanları çalışmalarında, vıvo görüntüleme, senkrotron röntgeni ve hacim elektron mikroskobu dahil olmak üzere yedi görüntüleme yöntemini birleştirerek farelerde beynin koku ampulü ve hipokampüs alanını görüntülediler.
Kullanılan teknik, beynin diğer bölgelerine veya vücudun bölümlerine uygulanabilir ve bilim insanlarına birçok farklı biyolojik yapı ve doku hakkında daha ayrıntılı bilgi sağlayabilir.
Görüntüleme sürecinin her adımı farklı bilgiler sağlar. İlk olarak, araştırmacılar beynin belirli bölgelerindeki nöronları görselleştirmek ve fareler kokulara maruz kaldığında hangi nöronların aktif olduğunu görmek için kalsiyum görüntülemeyi kullandılar.
Farelerin beyin dokusu örnekleri, birkaç milimetreye kadar olan örnekleri yakalayan senkrotron X-ışını tomografisi de dahil olmak üzere çeşitli yöntemler kullanılarak görüntülendi. Bu ölçek, bilim insanlarının tüm sinir ağlarını ve ayrıca belirli hücrelerin veya diğer yapıların numunenin daha geniş bağlamında nerede oturduğunu görmeleri için yeterlidir. Önemli olarak, bu yöntem numuneye zarar vermez, böylece başka bir teknik kullanılarak tekrar görüntülenebilir.
Araştırmacılar daha sonra elektron mikroskobu ile görüntülenecek özel ilgi alanlarını seçtiler ve karmaşık ayrıntıları yüksek çözünürlükte yakaladılar. Bazı hedef bölgelerde, araştırmacıların nöronları birbirine bağlayan bireysel sinapslar gibi küçük yapıları görmelerini sağlayan 10 nanometre kadar küçük ayrıntıları haritalayabilir.
Bilgisayar algoritmalarını kullanarak, çalıştıkları beynin bölümünün yapısının ve işlevinin birkaç milimetreküpe kadar tam bir haritasını oluşturmak için sonuçları birleştirdiler.
Crick'teki Duyusal Devreler ve Nöroteknoloji Laboratuvarı'nda ilk yazar ve Baş Laboratuvar Araştırma Bilimcisi Carles Bosch şöyle diyor: "Yaklaşımımız, yapıları çok farklı ölçeklerde görüntüleme zorluğunun üstesinden gelmenin güvenilir bir yolunu sunuyor. Memelilerin beyinlerindeki nöronal devrelerin yanı sıra diğer dokuların yapısını ve işlevini araştırmak için güçlü bir araç olacağına inanıyoruz.”
Crick'teki Duyusal Devreler ve Nöroteknoloji Laboratuvarı'nın kıdemli yazarı ve başkanı Andreas Schaefer şöyle diyor: "Bu yaklaşımı beyne uygulamakla ilgileniyoruz; burada, belirli nöronlar ve sinapslar hakkındaki bilgilerin yanı sıra birkaç milimetre uzunluğundaki tüm sinir ağları hakkında bilgi toplamak önemlidir.
“Ancak, araştırmacıların daha geniş tümör bağlamında belirli hücrelerin aktivitesini anlamayı amaçladığı kanser biyolojisi gibi diğer ortamlarda da yararlı olma potansiyeli yüksektir.”
Araştırmacılar, Crıck'teki elektron mikroskobu ekibi ile ortaklık kurdu ve ayrıca Oxfordshire'daki Elmas ışık Kaynağı'nda senkrotron X-ışını ekipleri, Fransa'daki Avrupa Senkrotron ve İsviçre'deki Paul Scherrer Enstitüsü'nde çalıştı.
Ekip, koku alma ampulü hakkında daha fazla ayrıntı ortaya çıkarmak ve tekniği daha da geliştirmek için aynı görüntüleme yaklaşımını kullanarak bu araştırmaya devam edecek.
Referans: Bosch, C. ve ark. 'nın” Korelasyonel in vivo fizyoloji, senkrotron mikro tomografi ve hacim elektron mikroskobu yoluyla beyin dokusunun fonksiyonel ve çok ölçekli 3D yapısal araştırması"., 25 Mayıs 2022, Doğa İletişimi.
DOI: 10.1038 / s41467-022-30199-6
https://scitechdaily.com/new-imaging-technique-generates-incredible-subcellular-maps-of-entire-brain-networks/
🧠🧠🧠🧠🧠🧠🧠🧠🧠🧠🧠🧠🧠🧠🧠🧠🧠
Uyarıcı Beyin Devreleri Yetişkinlikte Nöron Büyümesini Teşvik Ederek Biliş ve Ruh Halini İyileştiriyor
Biz insanlar, yaşlanmanın talihsiz bir yan etkisi olan zihinsel keskinliğimizi kaybederiz. Alzheimer ve Parkinson gibi nörodejeneratif durumları olan bireyler için, genellikle anksiyete gibi duygudurum bozukluklarının eşlik ettiği bilişsel işlev kaybı, üzücü bir deneyimdir. Bilişsel gerileme ve kaygıyı geri püskürtmenin bir yolu, yeni nöronların yaratılmasını teşvik etmektir. İlk kez, Kuzey Carolina Üniversitesi Tıp Fakültesi bilim insanları, nöral kök hücre üretimini arttırıp davranışı etkilemede, yeni yetişkin nöronların yaratılmasını teşvik etmek için farelerde belirli bir nöron türünü hedef aldılar.
Nature Neuroscience dergisinde bildirildiği gibi, bu hücreleri hedef almak, farelerde hafıza geri alımını modüle etti ve kaygı benzeri davranışları değiştirdi. Esasen, UNC bilim insanları, yeni nöronlar oluşturmak için hipotalamus ve hipokampustaki hücreler arasındaki elektriksel aktiviteyi artırdı - nörojenez adı verilen önemli bir süreç.Farmakoloji doçenti olan kıdemli yazar Juan Song, “Yetişkin hipokampal nörojenezi geliştirmek için hipotalamik nöronları hedeflemek, yalnızca beyin işlevlerine fayda sağlamakla kalmayacak, aynı zamanda bu, çeşitli beyin bozukluklarıyla ilişkili bilişsel ve duygusal eksiklikleri tedavi etme potansiyeline de sahip.” dedi.
Yaşam için taşıdığımız nöronların çoğu biz doğmadan önce yaratıldı ve erken çocukluk döneminde organize oldu. Ancak bu tür bir nörojenez, yetişkinlikte ve yaşam boyunca devam eder. Aslında, bilişsel gerileme ve kaygının ve hatta Alzheimer gibi hastalıkların nedenlerinden biri de nörojenezin askıya alınmasıdır.
UNC Sinirbilim Merkezi'nin bir üyesi olan Song, nörojenezi devam ettiren beyin hücreleri arasındaki ayrıntılı etkileşimi inceliyor. Yetişkin hipokampal nörogenezinin hafıza ve duygu işlemede kritik bir rol oynadığını ve nöral devre aktivitesinin - 'elektriksel aktiviteyi' düşünün - bu süreci sürekli değişen bir şekilde düzenlediğini biliyordu. Kimsenin bilmediği şey, bu nöral devre aktivitesinin, etkisinin daha iyi hafıza veya daha az kaygı gibi değişmiş bir davranış olarak görüleceği bir dereceye kadar nörojenezi teşvik etmek için manipüle edilip edilemeyeceğiydi.
Nöral aktiviteyi modüle etmenin etkisini görmek için Song laboratuvarı, her ikisi de doktora sonrası araştırmacı olan yazarlar Ya-Dong Li, PhD ve Yan-Jia Luo, PhD tarafından yürütülen deneyler gerçekleştirdi. Supramamiller çekirdek (SuM) adı verilen küçük bir beyin yapısında optogenetik kullandılar - esasen nöronal aktiviteyi tetiklemek için ışığı kullanan bir yöntem -. SuM, beynin hipotalamus bölgesinin içinde bulunur; bilişten hareket ve uyku/uyanıklığa kadar her şeyi yönetmeye yardımcı olur.
Song'un araştırmacıları SuM nöronlarını kronik olarak uyardıklarında, birçok aşamada güçlü bir nörogenez teşviki keşfettiler. Nöral kök hücre üretiminin arttığını ve gelişmiş özelliklere sahip yeni yetişkin doğumlu nöronların yaratıldığını gözlemlediler. Bu yeni nöronların optogenetik uyarımı daha sonra hafızayı ve kaygı benzeri davranışları değiştirdi.
Bozulmuş yetişkin hipokampal nörojenez, yaşlanma, nörodejeneratif hastalıklar ve zihinsel bozukluklar gibi birçok patolojik durumla ilişkilidir. Song, “Bu nedenle, yetişkin hipokampal nörojenezi geliştirmek için hipotalamik nöronları hedeflemek, yalnızca beyin işlevlerine fayda sağlamakla kalmayacak, aynı zamanda çeşitli beyin bozukluklarıyla ilişkili bilişsel ve duygusal eksiklikleri tedavi etme potansiyeline de sahip olacaktır.” diye ekledi.
Kaynak: www.sciencedaily.com
#########
_____Bilişsel gerileme ve kaygının ve hatta Alzheimer gibi hastalıkların nedenlerinden biri de nörojenezin askıya alınmasıdır.____
1944'ten bu yana nörojenezin varlığı bilimsel olarak tesis edilmiştir ve, dentat girusta, beyin çıkıntısı ve muhtelemen ön frontal kortekste yer alan ve özel bir tür hücre olan kök hücreler iki ayrı hücreye bölündüklerinde ortaya çıktığını biliyoruz: akson ve dentrites ile donatılmış tam bir nörona dönüşecek olan bir kök hücre ve bir hücre. O yeni nöronlar, onlara hitiyaç duyulan beynin en uzak bölgelerine dahi göç ederler ve böylece beynin nöron tedariğinin tazelemesine müsade etme potansiyeline sahip olurlar. Hayvan ve insan çalışmalarından bilindiği üzere ani nöron ölümlü (örneğin bir felçten sonra) etkili bir nörojenez tetikleyicisidir.
*"Dentat", Latince diş anlamına gelir ve yapısının diş benzeri görünümünden dolayı bu ismi almıştır. Dentat girus temporal lob'da yer alan bir beyin kabuğu kıvrımıdır.Dentat girusun önemli görevleri arasında hafıza, yeni nöron üretimi (nörojenez) ve sinirsel sinyallerin işlenmesi yer alır.
(Nörojenez, beynin kendini iyileştirmesi, öğrenme, hafıza gibi bilişsel fonksiyonlar için hayati öneme sahiptir.)
Beyin esnekliği ya da nöroplastisite beynin kendini iyileştirme ve yeniden yapılandırma becerisidir. Sinir sisteminin bu uyum potansiyeli, beynin bozulma ya da yaralanmalardan iyileşmesine imkan verir ve Çoklu Skleroz, Parkinson hastalığı, bilişsel bozulma, Alzheimer, disleksi, dikkat eksikliği hiperaktivite bozukluğu, insomni,vs. gibi patalojilerde dolayı bozulan yapıların etkilerini azaltır.
Antrenmandan önce Nöral ağlarStimüslasyondan 2 hafta sonra Nöral ağlarStimüslasyondan 2 ay sora Nöral ağlar
Görevleri
Hippokampus hafıza oluşumu, uzaysal oryantasyon ve yön bulma fonksiyonlarında rolü olan bir bölgedir. Bu fonksiyonları gerçekleştirebilmek için serebral korteksten görme, koku, dokunma gibi duyusal bilgileri almalıdır. Dentat girusun hippokampusa bu bilgiyi sağladığı düşünülmektedir. Hippokampal trisinaptik devrenin bir parçasıdır.
XXXX
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder
Hallo 🙋🏼♀️