دوره های حساس عصبی، فازهای محدودی از زندگی هستند که طی آن انعطاف پذیری مغز در حداکثر خود می باشد و رشد مغز با محیط سازگار است. محققان نقش یک microRNA کوچک (miR-29) را در این مراحل کشف کرده اند.
افزایش زودرس غلظت miR-29 در موشهای جوان از انعطاف پذیری قشر جلوگیری می کند، در حالی که مسدود کردن miR-29 در حیوانات بالغ باعث ایجاد خاصیت انعطاف پذیری برای مراحل حساس در دوران جوان تر می شود. این موارد نشانه ای است که miR-29 یک تنظیم کننده وابسته به سن برای انعطاف پذیری هنگام رشد است.
پس از تولد، رشد مغز با پنجره های زمانی خاص و موقت با خاصیت انعطاف پذیری بالا (دوره های حساس یا حساس) مشخص می شود. در طی این مراحل، مناطق خاصی از مغز از طریق چندین فرآیند بلوغ و تمایز، جایی که اتصالات عصبی به سرعت باعث ایجاد و افزایش انعطاف پذیری مغز می شوند، بیشتر رشد می کنند. کسب مهارت زبان در نوزادان مشهورترین نمونه چنین مرحله حساسی می باشد.
انعطاف پذیری عصبی به مغز ما این توانایی را می دهد تا در طول زندگی با خواسته های جدید سازگار شود. با این حال، این اغلب در مغز بزرگسالان محدود می باشد، به طوری که فرایندهای یادگیری دشوارتر هستند.
انعطاف پذیری قشر بینایی
“شبکه های عصبی در قشر بینایی با محرک های بینایی سازگار می شوند. این به ما امکان می دهد تنظیم کننده های مهم انعطاف پذیری مغز را شناسایی کنیم.”
سطح انعطاف پذیری توسط عملکرد هماهنگ فرآیندهای مولکولی وابسته به سن و تجربه، تنظیم می شود که به طور فعال باعث تقویت یا سرکوب انعطاف پذیری مدارهای عصبی می شوند.
“مدارهای قشر بینایی، که بخشی از سیستم بینایی هستند و بینایی را امکان پذیر می کنند، در اوایل زندگی انعطاف پذیری زیادی را نشان می دهند و بعدا با ترمزهای مولکولی تطبیق می یابند.”
MiR-29 – کنترل انعطاف پذیری وابسته به سن در قشر بینایی
برای شناسایی عواملی که رشد پس از زایمان را در قشر بینایی تنظیم می کنند، تیم تحقیق مجموعه داده های miRNA / RNA را از قشر بینایی در حال رشد موش ها تجزیه و تحلیل کرد. محققان آنها را در مقاطع زمانی مختلف مقایسه کردند: P10، روز 10 پس از تولد و بلافاصله قبل از باز شدن چشم و شروع مرحله حساس و P28، زمانی که قشر مغز موش به بلوغ عملکردی رسیده است.
نتایج نشان داد که خانواده microRNA ،miR-29 یک تنظیم کننده وابسته به سن برای انعطاف پذیری رشد در قشر بینایی است.
علاوه بر این، بیش از نیمی از اهداف مشخص شده توسط miR-29 با افزایش سن، تنظیم می شوند. این نشان می دهد که miR-29a تنظیم کننده مهمی برای فرآیندهای رشد است.
تجزیه و تحلیل بیشتر نشان داد که افزایش زودرس غلظت miR-29a در موش های جوان باعث انعطاف پذیری چشم و ظهور زودهنگام شبکه های (PPNs) می شود.
PPN ها ساختارهای ویژه ای در سیستم عصبی مرکزی برای تثبیت سیناپسی در مغز بزرگسالان هستند. در مغز در حال رشد و همچنین در مغز بزرگسالان نقشی اساسی را در حفظ ارتباطات موجود بین سلولهای عصبی دارند.
علاوه بر این، محققان توانستند نشان دهند که مسدود کردن miR-29a در حیوانات بالغ، نوعی انعطاف پذیری چشمی را با یک علامت فیزیولوژیکی و مولکولی در مراحل حساس ایجاد می کند.
به طور خلاصه، داده های منتشر شده در مجله EMBO Reports نشان می دهد که miR-29a تنظیم کننده مهمی برای وقفه های انعطاف پذیری است که باعث ایجاد ثبات مربوط به سن در اتصالات قشر بینایی می شود.
مشاهده اینکه miR29a بازسازی کننده شبکه های عصبی بالغ است، چشم اندازهای درمانی جدید و امیدوار کننده ای را برای miR-29a و سایر اعضای خانواده miR-29 جهت ارتقاء قابلیت انعطاف پذیری مغز در طی پیری و بازسازی آسیب های مغزی باز می کند.
برای کسب اطلاعات بیشتر به مؤسسه سلامت مغز دانا مراجعه کنید.
منبع: