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La droga de la trampa permite que los cerebros de ratones adultos formen nuevas conexiones

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Si el descubrimiento trabaja en gente, tiene el potencial para ayudar a adultos a recuperarse de movimiento y de formas de ceguera, y a prevenir la pérdida de conexiones en enfermedad de Alzheimer.

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¿En los momentos críticos en el cerebro? el desarrollo de s, ventanas se abre para que las neuronas alcancen hacia fuera y formen nuevas conexiones. La ventana de la lengua, por ejemplo, está abierta por una época de permitir que los cabritos aprendan idiomas múltiples y que las hablen como un natural. ¿Entonces se cierra sobre todo, dejando a los adultos fumbling para las palabras e incapaz de rodar su R? s.

La pregunta ha sido qué controla esa ventana y, más al punto, qué se puede hacer para apoyarlo abierto más adelante en vida. La representación que hacia fuera podría hacer más ayuda que simplemente a una más vieja gente con un insecto del recorrido. ¿Podría permitir que el cerebro se recupere del movimiento, algunas formas de ceguera, Alzheimer? enfermedad de s y otras condiciones que resultan de la pérdida de conexiones en el cerebro y una inhabilidad de formar nuevos.

Ahora un equipo de científicos en la Universidad de Stanford ha encontrado que inhabilitando la función de una sola proteína para tan poco como una semana permite que los cerebros de ratones adultos formen nuevas conexiones, llamada las sinapsis.

¿? ¿A mí, el es asombroso porque cuál esto es el refrán es que es posible inducir nuevas sinapsis en cerebros adultos? Carla dicha Shatz, PhD, profesor de la biología y de la neurobiología y del director de David Starr Jordania de Stanford Bio-x, que apoya la investigación biomédica interdisciplinaria. Shatz es autor mayor de trabajos de investigación que describen este trabajo. El papel fue publicado el 15 de octubre en medicina de translación de la ciencia.

El apoyar abre la ventana

En trabajo previo, Shatz y su equipo encontraron una proteína llamada PirB que parecía controlar cuando la ventana de la sinapsis-formación se abre y cierra. Que la proteína se sienta en la superficie de neuronas y las células inmunes en ratones y, en la ausencia de otras señales, no hacen nada. En esta situación, la neurona puede formar nuevas conexiones.

¿Pero durante las épocas en que se cierra la ventana? ¿cuál es decir, la mayor parte de edad adulta? otras proteínas traban sobre PirB. ¿Bajo esas condiciones, PirB envía una señal en la neurona, diciéndola parar el hacer de nuevas conexiones e incluso quitar alguno que aren? t necesario. Es esencialmente un interruptor con./desc. para la formación de la sinapsis: Las proteínas que atan a PirB apagan la formación de la sinapsis y giran la poda de conexiones existentes.

¿En trabajo previo, los ratones adultos que fueron dirigidos para carecer PirB tenían el cerebro? la ventana de s para formar nuevas sinapsis apoyó abierto a través de vida. Los ratones se recuperaron más rápidamente de movimiento y podían crear conexiones en sus sistemas visuales incluso durante los adultos.

Que el trabajo era emocionante pero dejó un número de no se sabe por lo que si podría ayudar a gente. ¿Los ratones genético fueron dirigidos para carecer PirB? ¿algo que isn? t posible en gente. ¿También, esos ratones carecieron PirB a través de su cerebro? desarrollo de s. ¿Él wasn? claro de t si una droga que eliminó temporalmente PirB en cerebros adultos restauraría la capacidad de formar nuevas sinapsis.

Proteína de la trampa

¿David Bochner, estudiante de tercer ciclo en Shatz? laboratorio de s y autor importante del nuevo papel, trampeados este sistema delicado inundando el cerebro con una forma dirigida de PirB que actuaba como una trampa. Todas las varias proteínas que atarían a PirB y lo harían normalmente cerrar la nueva formación de la sinapsis en lugar de otro fueron trampeadas para trabar sobre esta trampa PirB. ¿Eso dejó el PirB en la neurona? formación vacante de s y silenciosa, que cambia superficial de la sinapsis en la posición de trabajo.

El equipo probó esta droga en una forma de ceguera que resulta de la inhabilidad de crear nuevas conexiones en el sistema visual adulto. Los ratones adultos que habían sido dados esta droga de la trampa podían formar conexiones y recuperar por lo menos una cierta visión.

Shatz y su equipo primero cubrieron un ojo en ratones hasta después de la ventana cerrada en la formación de nuevas conexiones entre el ojo y el sistema visual. Después destaparon el ojo y encontraron que, según lo esperado, el ojo que había sido cubierto no podría formar nuevas conexiones con el sistema visual, y los ratones no podrían ver fuera de él.

¿Entonces entregaron la trampa PirB en el cerebro? los centros visuales de s, y los ratones recuperaron la capacidad de hacer las nuevas conexiones, restaurando parcialmente la visión en el ojo previamente oculto. ¿El equipo también contó cuántas conexiones físicas existieron en el sistema visual y encontró considerablemente más en los ratones que habían recibido la trampa PirB que ésos en un grupo de control, que hadn? t.

¿Wouldn? ¿t sea grande si mientras que usted estaba en la rehabilitación después de que el movimiento usted podría abierto la plasticidad permitir apenas brevemente la recuperación del discurso?

Este modelo que el equipo estudió en ratones directamente se aplica a las formas de ceguera en gente. Los niños que nacen con las cataratas necesitan hacer el problema reparar mientras que la región de visión-proceso del cerebro puede todavía formar nuevas conexiones con los ojos. ¿? ¿Si el daño isn? ¿t lo reparó temprano bastante entonces? ¿imposible extremadamente difícil de s si no recuperar la visión? Shatz dijo.

Si una versión de la proteína de la trampa podría trabajar en gente, después embroma nato con las cataratas en países con el acceso limitado a la cirugía podría potencialmente hacer sus cataratas quitar más adelante, reciben una droga, y puedan ver. Semejantemente, la ventana se podía abrir brevemente para ayudar a gente a recuperarse de movimiento o de otras condiciones.

¿? ¿Wouldn? ¿t sea grande si mientras que usted estaba en la rehabilitación después de que el movimiento usted podría abierto la plasticidad permitir apenas brevemente la recuperación del discurso?? Shatz dijo.

Trayectoria a los seres humanos

¿Todo el esto plantea la cuestión de porqué ponemos? t que todo toma dosis diarias de cualquier píldora Shatz pudo poder desarrollar y mantener la ventana de aprendizaje abierta permanentemente. ¿? ¿Al principio el pensamiento de I? ¿Quiero tomar esta píldora enseguida? ¿pero queremos quizá pensar en eso? Shatz dijo.

¿? ¿Durante estos períodos críticos tempranos usted quiere aprender rápidamente? Shatz dicho, que es también el profesor de Provostial de la familia de Sapp. ¿? Cuando está sucediendo esto, las conexiones están cambiando tan rápidamente que son muy inestables. ¿Éste es parte de porqué los cabritos son susceptibles a la epilepsia.?

Todavía hay barreras a crear tal píldora para el uso en gente. Primero, los investigadores necesitan entender mejor la versión humana de PirB, que diferencia de la versión del ratón de varias maneras. ¿También, el grupo tuvo que inyectar PirB directamente en el cerebro del ratón porque este tipo de droga no puede cruzar lo que? s conocido como la barrera blood-brain, que evita que las toxinas potenciales en la sangre alcancen el cerebro. Una manera de conseguir cualquier droga a través de esa barrera y en el cerebro necesitaría ser encontrada.

¿? ¿Las buenas noticias son que el cerebro del adulto contiene algunos de las moléculas y de los mecanismos necesarios para crear nuevas conexiones robustas, pero se apagan normalmente estos mecanismos sobre todo? Shatz dijo. ¿? ¿La trampa PirB demuestra que son accesibles bajo circunstancias correctas.?

Otros autores de Stanford son Bio-x estudiante Richard compañero Sapp, estudiante de tercer ciclo Jaimie Adelson y asociados de investigación Hanmi Lee, PhD, y Maja Djuraisic, PhD.

El trabajo fue financiado por los institutos nacionales de la salud, de la fundación caritativa de Mathers, de la fundación de la familia de Rosenberg, de una beca de la investigación del graduado del National Science Foundation, de una beca de la ciencia y de la ingeniería de la defensa nacional y de una Bio-x beca de la investigación del estudiante del verano.

¿Stanford? el departamento de s de neurobiología y el departamento de biología también apoyaron el trabajo.

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