خلايا الدماغ التي اعتقدنا أنها مجرد مواد حشو قد تكون في الواقع مفتاح ساعات الجسم لدينا

LPDWiki

اكتشف العلماء أن خلايا الدماغ التي كانت تُعتبر ذات يوم مجرد مكان بسيط للخلايا العصبية يمكن أن تلعب في الواقع دورًا مهمًا في المساعدة على تنظيمالسلوك اليومي.

الخلايا النجمية هي نوع منالخلايا الدبقية- الخلايا الداعمة التي غالبا ما تسمى غراء الجهاز العصبي ، لأنها توفر البنية والحماية للخلايا العصبية. لكن أظهرت دراسة جديدة أن الخلايا النجمية ليست مجرد حشو للفجوات ، وقد تكون ضرورية للحفاظ على الوقت في منطقتناساعة الجسم الداخلية.

لطالما اعتبر الإجماع العلمي أن ساعتنا الداخلية يتم التحكم فيها بواسطةنوى فوق التصالب(SCN) ، وهي منطقة دماغية في منطقة ما تحت المهاد تتكون من حوالي 20000 خلية عصبية. ولكن هناك حوالي 6000 خلية نجمية على شكل نجمة في نفس المنطقة ، ولم يتم شرح وظيفتها بشكل كامل.

الآن ، اكتشف فريق من جامعة واشنطن في سانت لويس كيفية التحكم بشكل مستقل في الخلايا النجمية في الفئران - وعن طريق تعديل الخلايا النجمية ، تمكن العلماء من إبطاء إحساس الحيوانات بالوقت.

'لم يكن لدينا أي فكرة عن أنهم سيكونون بهذا التأثير ،' يقول أحد الباحثين ، مات تسو .

كان يُعتقد في السابق أن النوى فوق التصالبية هي الجزء الوحيد من الدماغ الذي ينظم إيقاعات الساعة البيولوجية ، لكن العلماء يفهمون الآن أن الخلايا في جميع أنحاء الجسمكل ساعة بيولوجية خاصة بهم- بما في ذلك الخلايا التي تتكون منها الرئتين والقلب والكبد وكل شيء آخر.

في 2005 ، أحد أعضاء الفريق ، عالم الأعصاب إريك هيرزوغ ، ساعد في اكتشاف أن الخلايا النجمية تشمل أيضًا جينات الساعة هذه.

من خلال عزل خلايا الدماغ عن الفئران وربطها ببروتين مضيء حيويًا ، أظهر فريق هيرزوغ أنها تتوهج بشكل إيقاعي - دليل على أنها كانت قادرة على الحفاظ على الوقت مثل الخلايا الأخرى.

استغرق الباحثون أكثر من عقد لمعرفة كيفية قياس نفس سلوك الخلايا النجمية في عينة حية ، باستخدامCRISPR-Cas9 التحرير الجينيلحذف جين على مدار الساعة يسمى Bmal1 في الخلايا النجمية للفئران.

إذا تُركت الفئران لأجهزتها الخاصة ، فإنها تمتلك ساعات يومية تدوم تقريبًا 23.7 ساعة . نحن نعلم ذلك لأن الفئران في الظلام الدامس ستبدأ في الركض على عجلة كل 23.7 ساعة ، وعادة لا تفوت وقتها بأكثر من 10 دقائق.

يفتقد البشر أيضًا علامة الـ 24 ساعة بشكل طفيف - جامعة هارفارد دراسة في عام 1999 وجد أن ساعاتنا الداخلية تعمل لفترة طويلة ، في دورة يومية مدتها 24 ساعة و 11 دقيقة.

ولكن على الرغم من أن هيرزوغ قد أظهر في عام 2005 أن الخلايا النجمية كانت تشارك في الحفاظ على الوقت ، إلا أن الفريق لم يتوقع بالضرورة أن تتأثر الفئران التي لا تحتوي على Bmal1 ، لأن معظم الأبحاث المحيطة بالنواة فوق التصالبية أظهرت التأثير المسيطر للخلايا العصبية ، وليس الخلايا النجمية.

'عندما حذفنا الجين في الخلايا النجمية ، كان لدينا سبب وجيه للتنبؤ بأن الإيقاع سيبقى على حاله' ، يقول تسو .

عندما حذف الناس جين الساعة هذا في الخلايا العصبية ، فقدت الحيوانات إيقاعها تمامًا ، مما يشير إلى أن الخلايا العصبية ضرورية للحفاظ على إيقاع يومي.

ولكن ، ولدهشة الباحثين ، أدى حذف جين الساعة في الخلايا النجمية إلى أن الساعات الداخلية للفأر تعمل بشكل أبطأ - تبدأ تشغيلها اليومي بعد حوالي ساعة واحدة من المعتاد.

في تجربة أخرى ، درس الفريق الفئران التي لديها طفرة تسببت في تشغيل ساعاتها اليومية بسرعة. من خلال إصلاح هذا الجين في الخلايا النجمية للحيوانات - ولكن بدون إصلاح الخلل في خلاياها العصبية - لم يكونوا متأكدين من تأثير ذلك.

'لقد توقعنا أن تتبع SCN وتيرة الخلايا العصبية ،' يقول تسو . هناك 10 أضعاف عدد الخلايا العصبية في الخلايا العصبية الحركية مقارنة بالخلايا النجمية. لماذا يتبع السلوك الخلايا النجمية؟

مع الطفرة المثبتة في الخلايا النجمية للحيوانات ، بدأ الفأر روتين عمله بعد ساعتين من الفئران التي لم يتم إصلاح الطفرة (سواء في الخلايا النجمية أو الخلايا العصبية).

قال هيرزوغ لـ Diana Kwon في العالم .

بينما يعترف الباحثون بأنهم لا يفهمون تمامًا إلى أي مدى تتحكم الخلايا النجمية في سلوك الساعة البيولوجية ، فمن الواضح أن شيئًا قويًا يحدث.

بالطبع ، لا يمكننا ضمان ما إذا كانت الخلايا النجمية لدى البشر تنظم ساعات الجسم بنفس الطريقة ، ولكن هذا شيء قد تتمكن الدراسات اللاحقة من تأكيده.

سيتعين علينا الانتظار لرؤية نتائج الأبحاث المستقبلية لمعرفة المزيد ، ولكن حتى ذلك الحين ، هناك شيء واحد مؤكد - خلايا الدماغ هذه موجودة بالتأكيد لأكثر من مجرد حشوة الخلايا العصبية.

تم الإبلاغ عن النتائج في علم الأحياء الحالي .

من نحن

نشر حقائق تقارير مستقلة ومثبتة عن الصحة والفضاء والطبيعة والتكنولوجيا والبيئة.