מחקר חדש של חוקרי UC San Diego חושף נוירונים מעכבים ייחודיים במוח הקדמי האנושי, המציע תובנות שעשויות לשפר מודלים של תפקוד מוח ומחלות, ומראה כי נוירונים מסוימים חולקים שושלות משותפות, תגלית בעלת השלכות משמעותיות על הבנת מחלות מוח.
חוקרים חושפים תובנות חדשות לגבי התפתחות המוח הקדמי של האדם
צוות של מדענים מבית הספר לרפואה של אוניברסיטת קליפורניה בסן דייגו ערך מחקר המספק הבנה חדשה של האופן שבו המוח הקדמי האנושי מתפתח.
המחקר, בהובלת צ'אנגוק צ'ונג, Ph.D., ו-Xiaoxu Yang, Ph.D., שניהם מהמעבדה של ג'וזף ג' גליסון, MD, המחלקה למדעי המוח בבית הספר לרפואה והמכון לילדים של ראדי לרפואה גנומית , מספקים הבנה טובה יותר של האופן שבו המוח האנושי מתפתח ברמה התאית.
המחקר גם מציג ראיות לקיומם של מקור של נוירונים מעכבים (dInNs) במוח האנושי השונה ממקורות אחרים מִין כמו עכברים, חיית מעבדה נפוצה המשמשת במחקרי מוח. הקבוצה תיארה את ממצאיה במאמר שפורסם לאחרונה בכתב העת טֶבַע.
פונקציונליות וחשיבותו של המוח הקדמי
המוח הקדמי, או קליפת המוח, הוא החלק הגדול ביותר של המוח, חשוב למגוון רחב של תפקודים, החל ממחשבה קוגניטיבית, ראייה, קשב וזיכרון. נוירונים הם תאים המשמשים כמעגלים בודדים של המוח. נוירונים מעכבים מתפקדים בדרך כלל כמעין מתג "כבוי" עצבי, בניגוד למתג "הדלקה" של נוירונים מעוררים.
"לבני אדם יש קליפת מוח גדולה ומקומטת שסביר להניח שתומכת בתפקודים קוגניטיביים גבוהים יותר בהשוואה למינים אחרים, כמו מכרסמים", הסביר גליסון.
שלישיית חוקרים (משמאל) Xiaoxu Yang, Changuk Chung וג'וזף G. Gleeson הובילו מחקר שקידם את ההבנה של מבנה המוח האנושי ברמה התאית. שלושתם קשורים למחלקה למדעי המוח של בית הספר לרפואה של אוניברסיטת קליפורניה בסן דייגו ולמכון ראדי לילדים לרפואה גנומית. קרדיט: UC San Diego Health Sciences
הוא אמר שהנוירונים המעכבים בעכברים מקורם בעומק המוח המתפתח. המחקר הנוכחי מעמיד את המודל הזה למבחן על ידי הערכת השושלת הסלולרית. הם מצאו את קיומם של dInNs, אשר נעדרים בעכברים. לדבריו, מציאת ראיות לסוג הספציפי הזה של נוירון בבני אדם פותחת את הדלת להבנה טובה יותר כיצד המוח האנושי מיוחד.
"אנו מצפים ש-dInNs יתמכו במודלים חדשים ומדויקים יותר של מוח אנושי", אמר גליסון. "מודל המוח המעודכן הזה עשוי לעזור להסביר את המקורות של מצבים מסוימים כמו אפילפסיה, סכיזופרניה או אוטיזם."
שושלת סלולרית ומבנה המוח
הקבוצה התעניינה במיוחד במעקב אחר השושלת של גרסאות פסיפס של תאי מוח. "אם שני תאים חולקים את אותו תא אם, אנו אומרים שיש להם את אותו שושלת," אמר צ'ונג.
"אם לשני תאים בודדים יש וריאנט פסיפס זהה, הם נולדו מתא אם משותף שהעביר אותו לכל בנותיו", הסביר יאנג. "אז, גרסאות פסיפס בתאים מתפקדות כמו שמות משפחה אצל אנשים."
החוקרים ניגשו ישירות למוחות של שני תורמים נוירוטיפיים שמתו מסיבות טבעיות. הם השתמשו בגרסאות פסיפס כדי להתחקות מהיכן הגיעו התאים הללו, לזהות תאים אחים שנולדו באותו אזור מוח, וכדי לקבוע עד כמה כל "שם משפחה" התפשט על פני המוח.
הם גילו שלכמה נוירונים מעכבים ומעוררים יש בעצם אותו שם משפחה, שלדבריו צ'ונג אומר ששני סוגי הנוירונים חולקים שושלת. שני הסוגים כנראה הסתעפו ברגע מאוחר של התפתחות מוחית עוברית, הוא הוסיף, וציין שקשר תאי כזה אינו קיים במינים אחרים.
"אנו מקווים שהמאמר שלנו יעזור לחוקרים אחרים ליצור מודלים טובים יותר של מחלות נוירולוגיות, ואילו סוגי מחלות מוח יכולות לנבוע מפגיעה בהתפתחות", סיכם גליסון.
עבודה זו נתמכה על ידי מענקי המכון הלאומי לבריאות הנפש (NIMH) U01MH108898, R01MH124890 ו-R21MH134401; מענק קרן לארי ל. הילבלום; מענק K99HD111686 מהמכון הלאומי לבריאות הילד והתפתחות האדם (NICHD) של יוניס קנדי שריבר; מענק NARSAD לחוקר צעיר לשנת 2021 מהקרן לחקר המוח וההתנהגות; ומכון ראדי לילדים לרפואה גנומית.
