Lange bevor ein baby öffnet seine Augen zum ersten mal, das Gehirn ist bereit zum start der Dekodierung visueller stimuli.
In einer neuen Studie, veröffentlicht in dieser Woche in den Proceedings of the National Academy of Sciences, Fralin Biomedical Research Institute an der VTC Neurowissenschaftler zeigen eine überraschende Ahnung, wie diese komplexe visual processing system Formen während der frühen Entwicklung des Gehirns.
Es beginnt mit der Netzhaut das Wachstum von Zellen. Diese Zellen, die Linie, die die Rückseite des Auges und das Bearbeiten und übertragen von Licht-abgeleitete Signale entlang Ihrer Axone, die den Sehnerv. Die Axone wachsen aus dem Auge zu verschiedenen Regionen des Gehirns, einschließlich einer visual processing region des Gehirns, die thalamus genannt, die seitlichen gekniet nucleus (LGN).
Frühere Studien zeigen, dass die Signale von der Netzhaut-Zelle Einfluss auf die LGN zellulären und molekularen Struktur. Aber diese neue Forschung beschreibt die Netzhaut-Zellen rekrutieren sternförmige glial Zellen, die sogenannten Astrozyten zu erleichtern inhibitorischen neuron Wachstum in der LGN.
Hemmende Neuronen spielen eine entscheidende Rolle bei der Verfeinerung der visuellen Verarbeitung, aber Ihre Entwicklung in der LGN ist noch nicht gut verstanden.
Angeführt von co-Autoren Michael Fuchs, professor und Direktor des Fralin Biomedical Research Institute an der VTC-Zentrum für Neurobiologie Forschung und William Guido, Lehrstuhl der Universität von Louisville School of Medicine der Abteilung für Anatomische Wissenschaften und der Neurobiologie, die das Forscherteam begann mit eine umfassende Frage: Was passiert mit der LGN, wenn retinalen Eingänge nie entwickeln?
Die Wissenschaftler verwendeten transkriptomischen profiling zu vergleichen Veränderungen in normalen Mäusen und Mäusen, denen das retinale verbindungen.
Die letztere Gruppe hatte den unteren Ebenen von einem wesentlichen Wachstum protein namens Fibroblasten-Wachstumsfaktor-15, die sich abgesondert von den Astrozyten. Die Wissenschaftler haben auch bemerkt, stark Veränderungen in der LGN zellulären Zusammensetzung—die Mäuse ohne retinale Eingänge fehlte auch hemmende interneuronen, die normalerweise Migration über lange Distanzen in der LGN bei der Entwicklung.
Diese Entdeckung zeigt zum ersten mal, dass ohne Retina-Eingänge, Astrozyten, nicht absondern, die das Wachstum protein-und wiederum hemmende interneuronen wachsen nicht in der LGN.
Frühere Studien haben beschrieben, wie Astrozyten, Gehirn am häufigsten vorkommende Art von Zelle, verfügen über zahlreiche Funktionen—von der Regelung von elektrischen Impulsen auf die Bereitstellung von Ernährung und Unterstützung des Immunsystems.
„Astrozyten sind ein heißes Thema in den Neurowissenschaften, jetzt, und zwar eine ganze Menge von Wissenschaftlern, Sie zu erforschen, nicht viele Leute haben sich angeschaut, wie diese Zellen verwickelt sind während der Entwicklung des visuellen thalamus“, sagte Fuchs, der auch eine der biologischen Wissenschaften, professor in Virginia Tech College of Science.
Fox sagte, dass diese Erkenntnisse eröffnen noch mehr Fragen, darunter, wie die retinalen Ganglienzellen-signal Astrozyten in den ersten Platz.