حفظ تعادل در مغز

تاریخ: 19 اکتبر 2021

منبع: موسسه گِلَداِستون

خلاصه: محققان کشف کردند که کاهش سطح پروتئین تائو که به دلیل نقش آن در بیماری آلزایمر و سایر بیماری‌های تخریب‌کننده عصبی شناخته شده است، سلول‌های تحریک‌کننده و مهارکننده را به‌گونه‌ای تغییر می‌دهد که تحریک بیش‌ازحد مغز را سخت‌تر می‌کند.

درحالی‌که سال تحصیلی در راه است، همه ما اهمیت انرژی داشتن دانش آموزان را درک می‌کنیم. همچنین می‌دانیم کودکانی که بیش‌ازحد انرژی دارند می‌توانند کلاس درس را ویران کنند و معلم را مجبور کنند تا سعی کند گروه را کنترل کند. این وضعیت بسیار شبیه وضعیت در مغز است، جایی که سلول‌ها باید فعال بمانند – اما به شیوه‌ای منظم – تا بسیاری از وظایف مهم خود را انجام دهند.

اگر تعداد زیادی سلول تحریک‌کننده (دانش آموزان در این استعاره) هم‌زمان شروع به فعالیت کنند، تحریک بیش‌ازحد می‌تواند در کل شبکه عصبی (کلاس درس) پخش شود و منجر به فعالیت صرعی شود؛ بنابراین، سلول‌های بازدارنده (معلمان) برای حفظ تعادل در مغز، تحریک را کاهش می‌دهند.

محققان مؤسسه گِلَداِستون کشف کردند که کاهش سطح پروتئین تائو که به دلیل نقش آن در بیماری آلزایمر و سایر بیماری‌های تخریب‌کننده عصبی شناخته شده است، سلول‌های تحریک‌کننده و مهارکننده را به‌گونه‌ای تغییر می‌دهد که تحریک بیش‌ازحد مغز را سخت‌تر می‌کند.

لِنارت ماک، پزشک عمومی، مدیر موسسه بیماری‌های عصبی گِلَداِستون و نویسنده ارشد مطالعه جدید منتشر شده در مجله Cell Reports می‌گوید: «صرع می‌تواند با بسیاری از اختلالات مغزی، ازجمله بیماری آلزایمر و اوتیسم مرتبط باشد. ما قبلاً در مدل‌های موش نشان داده‌ایم که کاهش سطح تائو باعث می‌شود مغز در برابر صرع به دلایل مختلف مقاوم‌تر شود، اما در مورد مکانیسم‌های زیربنایی گیج شده‌ایم. یافته‌های اخیر ما نشان می‌دهد که چگونه کاهش تائو بر انواع مختلف سلول‌های مغزی درگیر در ایجاد فعالیت شبکه غیرطبیعی تأثیر می‌گذارد».

حفظ تعادل بین فعالیت سلول‌های تحریک‌کننده و بازدارنده برای مغز برای پردازش اطلاعات، کنترل مناسب حرکات و درک چیزها همان‌طور که واقعاً هستند ضروری است و نه تحریف شده.

ماک که همچنین استاد برجسته علوم اعصاب و پروفسور نورولوژی در دانشگاه کالیفرنیا سانفرانسیسکو است، می‌گوید: «بیماری‌هایی که ما به مطالعه آن‌ها علاقه‌مندیم مشترک هستند و باعث عدم تعادل تحریک-مهار در مغز می‌شوند».

ماک و گروه او کشف کردند که کاهش سطح تائو بر سلول‌های تحریک‌کننده و مهارکننده تأثیر می‌گذارد، اما به روش‌های مختلف. آن‌ها نشان دادند که نورون‌های تحریکی که فاقد تائو هستند به‌اندازه کافی شلیک (فایِر) نمی‌کنند، درحالی‌که نورون‌های بازدارنده که فاقد تائو هستند به‌راحتی تحریک می‌شوند.

این اثرات باهم نسبت تحریک- مهار را در شبکه‌های مغزی کاهش می‌دهند و با بیماری‌هایی که باعث افزایش غیرطبیعی در این نسبت می‌شوند، مقابله می‌کنند. برای بازگشت به مثال کلاس درس، اثرات عصبی کاهش تائو معادل کم‌تر شدن دانش‌آموزان و مؤثرتر کردن معلمان در نظارت بر آن‌ها است.

درست همان‌طور که آرامش در کلاس، یادگیری را تسهیل می‌کند، اثر آرام‌بخش کاهش تائو بر روی شبکه‌های مغزی ممکن است توانایی مغز را برای انجام عملکردهای خود بهبود بخشد، به‌خصوص زمانی که آرامش به دلیل بیماری مختل شده باشد. بینش به‌دست‌آمده در مطالعه جدید می‌تواند به توسعه درمان‌های جدید که تائو را به‌عنوان راهی برای کاهش فعالیت‌های غیرطبیعی مغز در طیف وسیعی از بیماری‌های عصبی و روان‌پزشکی هدف قرار می‌دهند، کمک کند.

منبع:

Che-Wei Chang, Mark D. Evans, Xinxing Yu, Gui-Qiu Yu, Lennart Mucke. Tau reduction affects excitatory and inhibitory neurons differently, reduces excitation/inhibition ratios, and counteracts network hypersynchrony. Cell Reports, 2021; 37 (3): 109855 DOI: 10.1016/j.celrep.2021.109855