함께 태어난 뇌세포는 평생 함께 배선하고 발화한다 - Sciencetimes

동일한 “생년월일”을 가진 뇌 세포는 기억 저장을 포함하여 많은 기능을 수행하는 협력 신호 회로로 함께 배선될 가능성이 더 높다는 새로운 연구가 발견되었습니다.

NYU Grossman School of Medicine의 연구원들이 주도한 자궁에서 발달하는 쥐의 뇌에 대한 새로운 연구에 따르면 생년월일이 같은 뇌 세포(뉴런)는 성인이 되어서도 잠을 자든 자든 간에 뚜렷한 연결성과 활동을 보였습니다. 깨어 있는.

8월 22일 온라인 게시 자연신경과학, 그 발견은 진화가 기억을 형성하는 뇌 영역인 해마에 국부적인 미세 회로를 형성하기 위해 임신일까지 뉴런의 질서 있는 탄생을 이용했음을 시사합니다. 연구자들은 처음부터 각각의 새로운 기억을 생성하려고 시도하기보다 뇌가 각각의 새로운 경험을 기억할 때 기존 템플릿과 일치시키는 “레고 조각”과 같은 신경 템플릿을 설정하기 위해 신경 층의 단계적 형성을 활용할 수 있다고 제안합니다.

이러한 회로 조립 규칙은 함께 태어난 세포가 함께 기억을 암호화하고 함께 실패할 가능성이 더 높으며, 잠재적으로 자폐증 및 알츠하이머병과 같은 질병의 뉴런 생년월일과 관련이 있음을 시사한다고 저자들은 말합니다. 다른 날짜에 태어난 세포 수의 변화로 인해 발달 중인 뇌는 바이러스 감염, 독소 또는 알코올에 더 취약할 수 있습니다.

수석 연구 저자인 György Buzsáki, MD, PhD 빅스 교수는 “우리 연구 결과에 따르면 해마 뉴런이 태어난 날은 단일 세포가 수행하는 방식과 그러한 세포의 집단이 일생 동안 함께 신호를 보내는 방식 모두에 강력한 영향을 미친다”고 말했습니다. NYU Langone Health의 신경과학 및 생리학과. NYU Langone의 신경과학 연구소 교수이기도 한 Buzsáki는 “이 연구는 전통적으로 발달적 렌즈보다는 분자적 또는 유전적 관점에서 바라보았던 신경발달 장애를 연구하는 방법을 재편할 수 있을 것”이라고 말했습니다.

새로운 이해

현재 연구의 혁신은 주어진 생년월일의 뉴런 활동을 성인으로 추적하는 데 있습니다. 이를 달성하기 위해 연구자들은 자궁에서 뉴런으로 분열되는 세포에 DNA를 전달할 수 있는 기술에 의존했습니다. DNA는 바코드처럼 같은 날 태어난 뇌세포에 태그를 붙인 마커를 표현했다. 이 라벨링 방법을 통해 연구자들은 성체 동물에서 이러한 뉴런을 연구할 수 있었습니다.

기술 조합을 사용하여 새로운 연구는 동일한 생년월일의 뉴런이 함께 “동시 발사”하는 경향이 있으며, 양전하와 음전하의 동기화된 스윙을 특징으로 하여 전기 신호를 집합적으로 전송할 수 있음을 발견했습니다. 공동 발사의 가능한 이유는 생년월일이 같은 뉴런이 공유 뉴런을 통해 연결되기 때문이라고 저자는 말합니다.

과거 연구에서는 해마의 활동이 깨어 있을 때와 잠자는 동안의 집합적 신경 활동 패턴으로 설명될 수 있음을 보여주었습니다. 예를 들어, 수면 중에 매일의 기억이 장기 기억 저장을 위해 통합될 때 해마 뉴런은 EEG에 의해 그래픽으로 캡처될 때의 모양에 따라 명명된 “예리한 파동”이라는 활동의 주기적인 폭발에 참여합니다. 전극으로 뇌 활동을 기록하는 기술.

“우리의 결과는 같은 날에 태어난 뉴런이 동일한 협력 어셈블리의 일부가 되고 동일한 날카로운 파동에 참여하고 동일한 기억을 나타내는 것으로 나타났습니다.”라고 Buzsáki 연구실의 대학원생인 Roman Huszár가 말했습니다. “이러한 관계와 그들이 인코딩하는 사전 설정된 템플릿은 해마 기능에 대한 중요한 의미를 가지고 있습니다. 장소 또는 이벤트에 대한 기억의 저장입니다.”

앞으로 팀은 서로 다른 뇌 영역의 동일한 생년월일 뉴런에서 활성인 유전자를 식별하고 기억 형성 및 행동에 대한 역할을 테스트하기 위한 추가 실험을 계획하고 있습니다.

Buzsáki 및 Huszár와 함께 다른 연구 저자는 NYU 신경 과학 연구소의 Yunchang Zhang과 New York University의 신경 과학 센터였습니다. 그리고 컬럼비아 대학의 신경과학과 Zuckerman Mind Brain Behavior Institute의 Heike Blockus. 연구 자금은 국립 보건원에서 RO1 MH122391 및 U19 NS107616을 제공했습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2022/08/220822130226.htm