Search
שילוב מעבדה יעיל עם הפתרונות האלקטרוניים והאוטומטיים לטיפול בנוזלים של INTEGRA

פענוח דפוסים עצביים מוחיים בהפרעות תנועה

המוח הקטן הוא אזור במוח שעוזר לנו לחדד את התנועות שלנו וללמוד מיומנויות מוטוריות חדשות. חולים ודגמי עכברים חווים סוגים רבים של תנועות חריגות כאשר המוח הקטן שלהם פגום. יכולות להיות להם תנועות לא מתואמות ולא מאוזנות, הנקראות אטקסיה. הם יכולים להיות בעלי מיקום לא טיפוסי של חלקי גוף או תנועות בלתי מבוקרות מכיוון שהשרירים שלהם פועלים אחד נגד השני, הנקראת דיסטוניה. או שיכולות להיות להם תנועות רועדות מפריעות, הנקראות רעידות. ההבנה כיצד שינויים באזור מוחי בודד יכולים לגרום למגוון כה מגוון של פגמים מוטוריים הייתה שאלה ארוכת שנים בתחום.

מחקר שנערך לאחרונה מהמעבדה של ד"ר רוי ו. סיליטו, פרופסור במכללת ביילור לרפואה, והקשב"ר במשפחת צ'או וחוקר ראשי במכון המחקר הנוירולוגי של יאן ודן דאנקן (Duncan NRI) בבית החולים לילדים בטקסס, מצאו שהדרך בה נוירונים מוחיים מתקשרים עם אזורי מוח אחרים שונה בהפרעות תנועה שונות. הצוות מצא דפוסי פעילות מוחיים ייחודיים האחראים לתנועות חריגות שונות. עבודה זו מספקת מסגרת יסוד לגישות טיפול חדשות בהפרעות תנועה. המחקר פורסם ב eLife.

"תאי מוח מתקשרים זה עם זה באמצעות אותות עצביים", אמרה ד"ר מייקה ואן דר היידן, מחברת המחקר הראשונה והמשתתפת. "אותות אלו מתרחשים בדפוסים ספציפיים המייצגים קוד להתנהגויות ספציפיות. לימוד הקוד שנוצר במוח הקטן נותן לנו מידע על תנועות החיה. תהינו האם נוכל לפצח את הקוד להפרעות תנועה שונות על ידי השוואת דפוסי פעילות עצבית מוחית בבריאים. לעומת עכברים עם אטקסיה, דיסטוניה ורעידות כדי להתמודד עם שאלה זו, בנינו מודל חישובי וחשפנו כי נוירונים מוחיים ירו בצורה שונה אצל בריאים בהשוואה לבעלי חיים עם התנהגויות ספציפיות למחלה קוד עצבי מובהק וייחודי."

"ביצענו מחקרים נוספים עם מודלים אחרים של מחלות כדי לבדוק אם מקורות גנטיים שונים או מקורות שונים של תנועות חריגות השפיעו על קוד המחלה. חשוב לציין ש- ללא קשר למקור המחלה – המאפיינים החריגים של האותות העצביים בעכברים עם דומה הפרעות תנועה היו זהות, עם זאת, דפוסי הפעילות הללו היו שונים בעכברים עם תנאים שונים", אמרה הכותבת הראשונה של המאמר ועמיתת פוסט-דוקטורט במעבדת סיליטו, ד"ר אמנדה בראון. "זה נתן לנו את הרמז הראשון לכך שקודים עצביים ייחודיים אלה עשויים לא רק בקורלציה עם תנועות חריגות שונות, אלא גם לגרום להן."

בהמשך חיקו החוקרים את ההשפעות של קודים עצביים אלה בעכברים בריאים באמצעות אופטוגנטיקה, גישה אלגנטית המשלבת טכניקות הנדסה אופטית והנדסה גנטית לוויסות מדויק של תפקודים ביולוגיים בתאי מטרה. טכניקה זו אפשרה לחוקרים להאיר אור על התאים בדפוסים מהבהבים כדי לשנות את דפוס הפעילות של התאים. הם גילו שכאשר שינו את דפוס האור, הם יכלו להחליף בצורה מהימנה את דפוסי האותות העצביים של נוירונים מוחיים מקוד בריא לקוד המחלה הרצוי.

לאחר מכן, הצוות השתמש בתבניות האור השונות הללו כדי לשנות את הקוד העצבי של המוח הקטן של עכברים בריאים כדי לבדוק אם הם יכולים ליצור התנהגויות מחלה לפי דרישה כשהעכברים מסתובבים בחופשיות בקופסה. "כאשר גרמנו את דפוסי הפעילות הקשורים לאטקסיה, העכברים הבריאים שלנו הפגינו מיד תנועות אטקסיות. אותם עכברים הציגו תנועות דיסטוניות עם הדפוס הקשור לדיסטוניה ופיתחו רעד כאשר הם קיבלו את הדפוס הקשור לרעד". הוסיף ד"ר בראון. "משמעות הדבר היא שכל דפוס עצבי הקשור למחלה מספיק לבדו כדי לגרום להתנהגויות לא תפקודיות ברורות, אפילו במוח בריא."

יחד, הממצאים שלנו מספקים ראיות חזקות לתפקיד החשוב של דפוסי פעילות ייחודיים של נוירונים מוחיים ביצירת הפרעות תנועה שונות. תנועות במוח הקטן של בעלי חיים בריאים מוסדרות ככל הנראה על ידי מגוון דפוסי פעילות, והפרעות תנועה מתרחשות כאשר נוירונים עוברים בטווח לקוד עצבי המקדם את אחת התנועות הלא מתפקדות. המחקר שלנו מדגיש את החשיבות של חקר אותות עצביים מוחיים בבריאות ובמחלות. זה מצביע על אסטרטגיה חדשה פוטנציאלית לטיפול בהפרעות תנועה על ידי ויסות עדין של פעילות הנוירונים המוחיים".

ד"ר רוי ו. סיליטו, פרופסור במכללת ביילור לרפואה

דילוג לתוכן