Германските научници ја обновуваат нервната активност на парчињата на хипокампусот по една недела витрификација

Истражувачите на Alemanha постигнаа значајна пресвртница во невронауката, успевајќи да ја реактивираат електричната активност во мозочното ткиво кое било чувано во состојба на длабоко замрзнување. Експериментот, детален во научна статија, ја покажа отпорноста на невроните кога се подложени на екстремни услови и последователно повторно загревање. Откритието отвора нови патишта за разбирање на животот во суспензија.

Воден од Alexander German од Universidade Friedrich-Александар од Erlangen-Нирнберг, тимот ги фокусираше своите напори на деликатни парчиња од хипокампусот. Регионот Essa на мозокот е клучен за процесите на меморија и учење, што го прави предизвикувачка цел на проучување поради неговата сложеност и чувствителност. Успехот во зачувувањето на неговата функционалност претставува забележителен напредок.

Студијата беше објавена во Anais од Academia Nacional од Ciências (PNAS) и предизвика голем интерес во научната заедница. Резултатите покажуваат дека е можно целосно да се прекине биолошката активност на мозочното ткиво без да се предизвика неповратна штета, нудејќи нови перспективи за техники на зачувување и можеби за идни примени во медицината.

Иновативна техника на суспензија на клетки

Експериментот вклучуваше ладење на живото мозочно ткиво до екстремни температури, под -150°C. Durante во период од седум дена, примероците останаа во оваа длабоко замрзната состојба, што резултираше со целосно прекинување на сите електрични сигнали. Микроскопските врски кои вообичаено непрестајно палат во активните мозоци се премолчени.

На овие температури речиси целата биолошка активност престанува. Главната цел на научниците беше да ја тестираат способноста на невроните да преживеат такво силно замрзнување што целосно ќе ги парализира нивните функции. Следната фаза се состоеше од внимателен процес на повторно загревање.

Надминување на пречките на традиционалното замрзнување

Замрзнувањето на живите клетки најчесто е деструктивен процес. Формирањето на ледени кристали во клетките со намалувањето на температурите е главниот виновник. Кристалите Esses се шират и ги пробиваат деликатните клеточни мембрани, предизвикувајќи штета што често ги прави клетките трајно неупотребливи и неодржливи.

Мозокот е особено подложен на ова оштетување. Seus невроните се потпираат на кревки синапси кои ги поврзуваат во густи, сложени комуникациски мрежи. Pequenas структурните промени може да бидат доволни за блокирање на сигналите помеѓу клетките, сериозно комплицирајќи го секој обид за безбедно замрзнување на мозочното ткиво. Pesquisas Претходните студии, како што е тестот од 2006 година со помош на парчиња хипокампус на стаорци, покажаа дека иако ткивото може да преживее структурно, електричната сигнализација честопати не се обновува целосно.

Германскиот тим презеде поинаков пристап за да го заобиколи формирањето на ледени кристали: витрификација. Техниката Essa овозможува биолошките течности да се зацврстат во состојба слична на стакло, спречувајќи формирање на остри структури кои нормално би ги оштетиле клетките. За да се постигне витрификација, потребни се екстремно контролирани услови за ладење и употреба на специфични хемиски мешавини.

Овие супстанции, познати како криопротектори, се клучни за намалување на формирањето мраз и стабилизирање на клетките при екстремно ладење. Научниците ги третираа парчињата хипокампус на глувчето со внимателно избалансиран раствор за криопротектор, формулиран да ги заштити невроните додека ја минимизира хемиската токсичност. Ефективноста на витрификацијата беше одлучувачки фактор за успехот на експериментот.

Leia Tambem

Новото издание на смартфон што се преклопува им носи златен финиш на конкурентите на Зимските игри

Oppo официјално го лансираше Find X9 Ultra ширум светот со леќи Hasselblad и робусна батерија

Тим Кук ги откри новите прототипови на iPhone и iPod на прославата на педесетгодишнината на Apple

Импресивно обновување на нервната активност

По третманот со криопротектори, примероците брзо беа ладени на приближно -196 °C со користење на течен азот, температура на која клеточните процеси практично престануваат. Posteriormente, ткивото се чуваше на -150 °C седум дена, останувајќи во неговата стаклена состојба. Блиската микроскопска инспекција не откри видливо формирање на ледени кристали, потврдувајќи дека растворот за криоптектор ефикасно го заштитил ткивото за време на замрзнувањето и ги зачувал кревките невронски структури.

Процесот на повторно загревање на примерокот беше спроведен постепено, внимателно планиран за да се врати стаклената состојба и да се избегне структурен стрес. Како што температурите се приближуваа до -10°C, истражувачите започнаа електрофизиолошки тестови за да ја проценат нервната активност. Резултатите беа охрабрувачки, откривајќи спонтани синаптички настани, кои се јасни индикации дека невроните повторно пренесуваат пораки низ синапсите.

Електричната активност беше обновена по цела недела замрзната суспензија. Além Понатаму, микроскопијата потврди дека многу синаптички структури останале недопрени, дозволувајќи им на сигналите повторно да се шират низ нервните кола. Цврстото обновување Essa покажа дека ткивото не само што го преживеало процесот на замрзнување, туку и можело да ги продолжи своите функции на нервна комуникација по загревањето.

Импликации и идни предизвици на зачувување

Изборот на хипокампусот за оваа студија не беше случаен. Devido поради неговата витална улога во формирањето на сеќавањата, овој регион е ригорозен тест за секоја техника на зачувување. Ако мрежата на неврони била оштетена за време на замрзнувањето, враќањето на електричните сигнали би било невозможно. Обновувањето на активноста во ова сложено ткиво нуди важен индикатор за изводливоста на пристапот. Embora експериментот не го процени директно опстанокот на специфичните спомени, зачувувањето на синаптичката активност сугерира дека физичката поврзаност суштинска за складирање на нервните информации била задржана.

Криопрезервацијата веќе е успешно применета на други органи, како што се срцата на глувците и делови од ткиво на црниот дроб. Contudo, мозокот претставува значително поголеми предизвици поради кревкоста и сложеноста на неговите мобилни мрежи. Mesmo малите прекини може да ја компромитираат нервната комуникација, забавувајќи го напредокот во истражувањето за зачувување на мозокот. Методот на витрификација развиен во Universidade Friedrich-Alexander од Erlangen-Нирнберг претставува значителен напредок, заштитувајќи ги невроните од формирање на ледени кристали при екстремно ладење и овозможувајќи обновување на електричната активност.

Иако студијата беше ограничена на мали фрагменти од мозочно ткиво на глушец, резултатите се ветувачки. Congelar цели органи или организми, сепак, претставува дополнителни предизвици, како што е тешкотијата за рамномерно ладење на поголемите структури и дистрибуција на криопротектори низ мозокот. Идниот Experimentações ќе се фокусира на посложени функции на мозокот, издржливост на одржливоста на замрзнато ткиво и тестирање на поголеми делови, барајќи да ги прошири границите на стаклените состојби на суспензија и можеби да го отвори патот за контролирана суспендирана анимација во поголеми поставки.