Исследователи из Университете штата Пенсильвания разработали новый метод для изучения ключевых моментов в развитии мозга. Юн Енсу Ким, доцент кафедры нервных и поведенческих наук в колледже штата Пенсильвания медицины, является методом, чтобы понять, как окситоцин изменения экспрессии рецептора в нормально развивающихся мышей и мышиных моделях расстройством аутистического спектра.
Методика позволяет ученым создавать карты развитие мозга мыши, который может отображать, сколько определенные типы клеток присутствуют в разных регионах-и это важный первый шаг в изучении неврологических нарушений в головном мозге.
«Ключ нейронных связей форма в начале развития», — сказал Ким. «Мы можем применить этот метод картирования для изучения изменений различных типов клеток мозга в развитии мозга мыши, чтобы понять неврологических нарушений на клеточном уровне».
Ким и его коллеги создали карты, чтобы помочь им понять, как окситоцин, нейромедиатор, вырабатываемый в мозгу, использует мозг в процессе раннего развития. Предыдущие исследования показали, что окситоцин играет важную роль в регулировании социального поведения, но имеется мало информации о том, как рецепторы, которые опосредуют влияние окситоцина на нейронные сети мозга находятся в разных частях мозга во время развития.
Исследовательская группа предполагает, что разные участки мозга будут иметь разные уровни экспрессии рецептора окситоцина (ОТР) в виде отдельных областей мозга зрелых. Предыдущие исследования показали, что окситоцин экспрессии рецептора используемых методов, где только в некоторых областях мозга мог быть проанализирован в части.
Новая методика Кима способен изображения весь мозг мыши при разрешении сотовой связи с помощью последовательной двухфотонной томографии и машинного обучения на основе алгоритмов для выявления флуоресцентно-меченых нейронов, которые выражают окситоцин рецепторы.
Команда создала шаблон мозги от другой ранний постнатальный периоды развития — 7, 14, 21 и 28 дней после рождения. Шаблоны были созданы путем создания средних изображений головного мозга и маркировки ключевых анатомии. Они служили ориентиром для визуализации, обнаружения и количественного определения окситоцин рецепторов в различных фазах развития. Результаты исследования были недавно опубликованы в Nature Сommunications.
Ким и его коллеги обнаружили, что выражение ОТР достиг своего пика в мозг мыши через 21 день после рождения, что эквивалентно раннего детства в людях. Выражение ОТР в гипоталамусе продолжает расти до совершеннолетия, указывая, что окситоцин сигнализации могут играть определенную роль в формировании сексуального поведения. Они также изучали мышей, которые были не в состоянии производить окситоцин рецепторы и отметил, что там была значительно снижена синаптической плотности-с указанием, что окситоцин играет ключевую роль в проводку мозга.
Ким говорит, что тот же метод, используемый для изучения ОТР в данном исследовании, могут быть применены для других типов клеток мозга, чтобы понять их пространственное расположение во времени. Исследовательская команда создала интернет-платформу для размещения и отображения нового изображения для других исследователей, чтобы открыть.
«Эти изображения послужат важным базовым сравнивать выражения ОТР в различных мышиных моделях заболевания головного мозга», — сказал Ким. «Мы смогли изучить выражение ОТР в мышиной модели аутизма и будет опираться на эти результаты дальнейшего изучения функциональных и анатомических изменений различных типов клеток мозга и, как генетические и экологические факторы могут влиять на развитие мозга в раннем детстве.»
Члены исследовательской группы включают: Кира Newmaster, Захари Нолан, Урее Чон, Дэниэл Vanselow и Abigael Вайт из Медицинского колледжа; Манал Tabbaa и Элизабет гамак из Университета штата Флорида; и Шизу Hidema и Кацухико Нисимори Фукусима медицинский университет Тохоку университет Высшая школа сельскохозяйственных наук.
Этот проект был поддержан за счет средств Национального института здоровья, лекарство от средства табака, Департамент здравоохранения, Японское агентство медицинских исследований и развития, и JSP грант-в-помощь Пенсильвании для научных исследований. Содержание исключительно ответственности авторов и не обязательно отражают официальную точку зрения Национального института здравоохранения или других финансовых учреждений.
История Источник:
Материалы , предоставляемые Пенн государства. Примечание: материалы могут быть отредактированы для стиля и длины.