ນັກວິທະຍາສາດເຍຍລະມັນຟື້ນຟູກິດຈະກໍາທາງ neural ໃນ slices hippocampal ຫຼັງຈາກອາທິດຂອງ vitrification

    Categories: News (LO)
Médico modelo de cerebro exame

Médico modelo de cerebro exame - Foto: Nadzeya Haroshka/istock

ນັກຄົ້ນຄວ້າ Alemanha ໄດ້ບັນລຸຈຸດສໍາຄັນທີ່ສໍາຄັນໃນວິທະຍາສາດ neuroscience, ການຄຸ້ມຄອງການ reactivate ກິດຈະກໍາໄຟຟ້າໃນເນື້ອເຍື່ອສະຫມອງທີ່ເກັບຮັກສາໄວ້ໃນສະພາບຂອງ freeze ເລິກ. ການທົດລອງ, ລາຍລະອຽດໃນບົດຄວາມວິທະຍາສາດ, ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມຢືດຢຸ່ນຂອງ neurons ໃນເວລາທີ່ຂຶ້ນກັບສະພາບທີ່ຮຸນແຮງແລະຕໍ່ມາ reheated. ການຄົ້ນພົບເປີດເສັ້ນທາງໃຫມ່ເພື່ອເຂົ້າໃຈຊີວິດໃນ suspension.

ນໍາພາໂດຍ Alexander German ຂອງ Universidade Friedrich-Alexander ຂອງ Erlangen-Nuremberg, ທີມງານໄດ້ສຸມໃສ່ຄວາມພະຍາຍາມຂອງຕົນກ່ຽວກັບຕ່ອນອ່ອນໆຂອງ hippocampus. ພາກພື້ນຂອງສະຫມອງ Essa ແມ່ນສໍາຄັນສໍາລັບຂະບວນການຈໍາແລະການຮຽນຮູ້, ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນເປົ້າຫມາຍທີ່ທ້າທາຍຂອງການສຶກສາເນື່ອງຈາກຄວາມສັບສົນແລະຄວາມອ່ອນໄຫວຂອງມັນ. ຄວາມສໍາເລັດໃນການຮັກສາຫນ້າທີ່ຂອງມັນສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງຄວາມກ້າວຫນ້າທີ່ຫນ້າສັງເກດ.

ການສຶກສາໄດ້ຖືກຈັດພີມມາຢູ່ໃນ Anais ຂອງ Academia Nacional ຂອງ Ciências (PNAS) ແລະສ້າງຄວາມສົນໃຈຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນຊຸມຊົນວິທະຍາສາດ. ຜົນໄດ້ຮັບຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າມັນເປັນໄປໄດ້ທີ່ຈະຂັດຂວາງກິດຈະກໍາທາງຊີວະພາບຂອງເນື້ອເຍື່ອສະຫມອງຢ່າງສົມບູນໂດຍບໍ່ເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມເສຍຫາຍທີ່ບໍ່ສາມາດປ່ຽນແປງໄດ້, ສະເຫນີທັດສະນະໃຫມ່ສໍາລັບເຕັກນິກການເກັບຮັກສາແລະບາງທີອາດມີການນໍາໃຊ້ຢາປົວພະຍາດໃນອະນາຄົດ.

ເຕັກນິກການ suspension ຈຸລັງທີ່ມີນະວັດກໍາ

ການ​ທົດ​ລອງ​ກ່ຽວ​ກັບ​ການ​ເຮັດ​ໃຫ້​ເນື້ອ​ເຍື່ອ​ສະ​ຫມອງ​ທີ່​ມີ​ຊີ​ວິດ​ເຮັດ​ໃຫ້​ຄວາມ​ເຢັນ​ກັບ​ອຸນ​ຫະ​ພູມ​ທີ່​ສຸດ​, ຂ້າງ​ລຸ່ມ​ນີ້ -150°C​. Durante ໄລຍະເວລາເຈັດມື້, ຕົວຢ່າງຍັງຄົງຢູ່ໃນສະພາບທີ່ແຊ່ແຂງເລິກນີ້, ສົ່ງຜົນໃຫ້ສັນຍານໄຟຟ້າທັງຫມົດສິ້ນສຸດລົງ. ການເຊື່ອມຕໍ່ກ້ອງຈຸລະທັດທີ່ປົກກະຕິບໍ່ຢຸດຢັ້ງໃນສະໝອງທີ່ຫ້າວຫັນໄດ້ມິດງຽບ.

ໃນອຸນຫະພູມເຫຼົ່ານີ້, ກິດຈະກໍາທາງຊີວະພາບເກືອບທັງຫມົດຢຸດເຊົາ. ຈຸດປະສົງຕົ້ນຕໍຂອງນັກວິທະຍາສາດແມ່ນການທົດສອບຄວາມສາມາດຂອງ neurons ເພື່ອຄວາມຢູ່ລອດຂອງ freezing ຮ້າຍແຮງທີ່ຈະເປັນອໍາມະພາດການເຮັດວຽກຂອງເຂົາເຈົ້າຢ່າງສົມບູນ. ໄລຍະຕໍ່ໄປປະກອບດ້ວຍຂະບວນການ reheating ລະມັດລະວັງ.

ເອົາ​ຊະ​ນະ​ອຸ​ປະ​ສັກ​ຂອງ freezing ພື້ນ​ເມືອງ​

ການແຊ່ແຂງຈຸລັງທີ່ມີຊີວິດແມ່ນສ່ວນຫຼາຍມັກຈະເປັນຂະບວນການທໍາລາຍ. ການສ້າງຕັ້ງຂອງໄປເຊຍກັນກ້ອນພາຍໃນຈຸລັງຍ້ອນວ່າອຸນຫະພູມຫຼຸດລົງແມ່ນ culprit ຕົ້ນຕໍ. Esses ໄປເຊຍກັນຂະຫຍາຍແລະເຈາະເຍື່ອເຊນທີ່ລະອຽດອ່ອນ, ເຊິ່ງກໍ່ໃຫ້ເກີດຄວາມເສຍຫາຍທີ່ມັກຈະເຮັດໃຫ້ຈຸລັງບໍ່ສາມາດໃຊ້ງານໄດ້ຢ່າງຖາວອນແລະບໍ່ສາມາດໃຊ້ໄດ້.

ສະຫມອງແມ່ນມີຄວາມອ່ອນໄຫວໂດຍສະເພາະຕໍ່ຄວາມເສຍຫາຍນີ້. neurons Seus ອີງໃສ່ synapses ທີ່ອ່ອນແອທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ພວກມັນເຂົ້າໄປໃນເຄືອຂ່າຍການສື່ສານທີ່ຫນາແຫນ້ນ, ສະລັບສັບຊ້ອນ. ການປ່ຽນແປງໂຄງສ້າງຂອງ Pequenas ອາດຈະພຽງພໍທີ່ຈະປິດກັ້ນສັນຍານລະຫວ່າງຈຸລັງ, ເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມສັບສົນຢ່າງຮ້າຍແຮງຕໍ່ການເຮັດໃຫ້ເນື້ອເຍື່ອສະໝອງຄ້າງຢູ່ຢ່າງປອດໄພ. Pesquisas ການສຶກສາທີ່ຜ່ານມາເຊັ່ນ: ການທົດສອບໃນປີ 2006 ໂດຍໃຊ້ຕ່ອນຂອງ hippocampus ຫນູ, ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າເຖິງແມ່ນວ່າເນື້ອເຍື່ອສາມາດຢູ່ລອດໄດ້ຕາມໂຄງສ້າງ, ສັນຍານໄຟຟ້າມັກຈະບໍ່ຟື້ນຕົວຢ່າງເຕັມທີ່.

ທີມງານເຢຍລະມັນໄດ້ໃຊ້ວິທີທີ່ແຕກຕ່າງກັນເພື່ອຫລີກລ້ຽງການເກີດຂອງກ້ອນຫີນ: vitrification. ເຕັກນິກ Essa ອະນຸຍາດໃຫ້ທາດແຫຼວຊີວະພາບແຂງຕົວເປັນສະພາບຄ້າຍຄືແກ້ວ, ປ້ອງກັນການສ້າງໂຄງສ້າງແຫຼມທີ່ປົກກະຕິຈະທໍາລາຍຈຸລັງ. ເພື່ອບັນລຸ vitrification, ເງື່ອນໄຂຄວາມເຢັນທີ່ຄວບຄຸມທີ່ສຸດແລະການນໍາໃຊ້ປະສົມສານເຄມີສະເພາະແມ່ນຈໍາເປັນ.

ສານເຫຼົ່ານີ້, ເອີ້ນວ່າ cryoprotectants, ແມ່ນສໍາຄັນສໍາລັບການຫຼຸດຜ່ອນການສ້າງກ້ອນແລະ stabilizing ຈຸລັງໃນລະຫວ່າງການເຢັນທີ່ສຸດ. ນັກວິທະຍາສາດໄດ້ປະຕິບັດຕໍ່ເມັດ hippocampal ຫນູດ້ວຍການແກ້ໄຂ cryoprotectant ທີ່ສົມດຸນຢ່າງລະມັດລະວັງທີ່ສ້າງຂື້ນເພື່ອປົກປ້ອງ neurons ໃນຂະນະທີ່ຫຼຸດຜ່ອນຄວາມເປັນພິດທາງເຄມີ. ປະສິດທິຜົນຂອງ vitrification ແມ່ນປັດໃຈຕັດສິນຄວາມສໍາເລັດຂອງການທົດລອງ.

ການຟື້ນຟູທີ່ຫນ້າປະທັບໃຈຂອງກິດຈະກໍາ neural

ຫຼັງຈາກການປິ່ນປົວດ້ວຍ cryoprotectants, ຕົວຢ່າງໄດ້ຖືກເຮັດໃຫ້ເຢັນຢ່າງໄວວາຢູ່ທີ່ປະມານ -196 ° C ໂດຍໃຊ້ໄນໂຕຣເຈນຂອງແຫຼວ, ອຸນຫະພູມທີ່ຂະບວນການຂອງຈຸລັງຢຸດເຊົາການປະຕິບັດ. Posteriormente, ເນື້ອເຍື່ອຖືກເກັບຮັກສາໄວ້ທີ່ -150 °C ເປັນເວລາເຈັດມື້, ຍັງຢູ່ໃນສະພາບທີ່ມີຊີວິດຊີວາ. ການກວດກາກ້ອງຈຸລະທັດທີ່ໃກ້ຊິດໄດ້ເປີດເຜີຍໃຫ້ເຫັນວ່າບໍ່ມີການສ້າງກ້ອນຫີນທີ່ເຫັນໄດ້ຊັດເຈນ, ຢືນຢັນວ່າການແກ້ໄຂ cryoprotectant ໄດ້ປົກປ້ອງເນື້ອເຍື່ອຢ່າງມີປະສິດທິພາບໃນລະຫວ່າງການແຊ່ແຂງແລະຮັກສາໂຄງສ້າງ neuronal ທີ່ອ່ອນແອ.

ຂະບວນການ reheating ຕົວຢ່າງໄດ້ຖືກປະຕິບັດເທື່ອລະກ້າວ, ວາງແຜນຢ່າງລະອຽດເພື່ອຟື້ນຟູສະພາບທີ່ມີຊີວິດຊີວາແລະຫຼີກເວັ້ນຄວາມກົດດັນຂອງໂຄງສ້າງ. ໃນຂະນະທີ່ອຸນຫະພູມເຂົ້າໃກ້ -10 ° C, ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ເລີ່ມຕົ້ນການທົດສອບ electrophysiological ເພື່ອປະເມີນກິດຈະກໍາທາງປະສາດ. ຜົນໄດ້ຮັບແມ່ນການຊຸກຍູ້, ເປີດເຜີຍເຫດການ synaptic spontaneous, ເຊິ່ງເປັນຕົວຊີ້ບອກທີ່ຊັດເຈນວ່າ neurons ອີກເທື່ອຫນຶ່ງໄດ້ສົ່ງຂໍ້ຄວາມໃນທົ່ວ synapses.

ກິດ​ຈະ​ກໍາ​ໄຟ​ຟ້າ​ໄດ້​ຮັບ​ການ​ຟື້ນ​ຟູ​ຫຼັງ​ຈາກ​ອາ​ທິດ​ເຕັມ​ຂອງ suspension frozen​. Além ນອກຈາກນັ້ນ, ກ້ອງຈຸລະທັດໄດ້ຢືນຢັນວ່າໂຄງສ້າງ synaptic ຈໍານວນຫຼາຍຍັງຄົງ intact, ໃຫ້ສັນຍານທີ່ຈະແຜ່ຂະຫຍາຍໂດຍຜ່ານວົງຈອນ neural ອີກເທື່ອຫນຶ່ງ. ການຟື້ນຕົວທີ່ເຂັ້ມແຂງຂອງ Essa ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າເນື້ອເຍື່ອບໍ່ພຽງແຕ່ລອດຊີວິດຈາກຂະບວນການແຊ່ແຂໍງ, ແຕ່ຍັງສາມາດສືບຕໍ່ຫນ້າທີ່ການສື່ສານທາງ neural ຂອງມັນຫຼັງຈາກການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນ.

ຜົນສະທ້ອນແລະສິ່ງທ້າທາຍໃນອະນາຄົດຂອງການຮັກສາໄວ້

ທາງເລືອກຂອງ hippocampus ສໍາລັບການສຶກສານີ້ບໍ່ແມ່ນແບບສຸ່ມ. Devido ກັບບົດບາດອັນສໍາຄັນຂອງມັນໃນການສ້າງຄວາມຊົງຈໍາ, ພາກພື້ນນີ້ແມ່ນການທົດສອບຢ່າງເຂັ້ມງວດສໍາລັບເຕັກນິກການເກັບຮັກສາໃດໆ. ຖ້າເຄືອຂ່າຍຂອງ neurons ໄດ້ຮັບຄວາມເສຍຫາຍໃນລະຫວ່າງການ freezing, ການຟື້ນຕົວຂອງສັນຍານໄຟຟ້າຈະເປັນໄປບໍ່ໄດ້. ການຟື້ນຟູກິດຈະກໍາໃນເນື້ອເຍື່ອສະລັບສັບຊ້ອນນີ້ສະຫນອງຕົວຊີ້ວັດທີ່ສໍາຄັນຂອງຄວາມເປັນໄປໄດ້ຂອງວິທີການ. Embora ການທົດລອງບໍ່ໄດ້ປະເມີນໂດຍກົງເຖິງຄວາມຢູ່ລອດຂອງຄວາມຊົງຈໍາສະເພາະ, ການຮັກສາກິດຈະກໍາ synaptic ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າການເຊື່ອມຕໍ່ທາງດ້ານຮ່າງກາຍທີ່ຈໍາເປັນສໍາລັບການເກັບຮັກສາຂໍ້ມູນ neural ໄດ້ຖືກຮັກສາໄວ້.

Cryopreservation ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງສໍາເລັດຜົນກັບອະໄວຍະວະອື່ນໆ, ເຊັ່ນຫົວໃຈຫນູແລະສ່ວນຂອງເນື້ອເຍື່ອຕັບ. Contudo, ສະໝອງມີສິ່ງທ້າທາຍອັນໃຫຍ່ຫຼວງກວ່າເນື່ອງຈາກຄວາມອ່ອນແອ ແລະ ຄວາມຊັບຊ້ອນຂອງເຄືອຂ່າຍມືຖືຂອງມັນ. Mesmo ການຂັດຂວາງເລັກນ້ອຍສາມາດທໍາລາຍການສື່ສານທາງປະສາດ, ເຮັດໃຫ້ຄວາມກ້າວຫນ້າຊ້າລົງໃນການຄົ້ນຄວ້າການຮັກສາສະຫມອງ. ວິທີການ vitrification ພັດທະນາຢູ່ Universidade Friedrich-Alexander ຂອງ Erlangen-Nuremberg ເປັນຕົວແທນຂອງຄວາມກ້າວຫນ້າຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ການປົກປ້ອງ neurons ຈາກການສ້າງຕັ້ງຂອງໄປເຊຍກັນກ້ອນໃນໄລຍະຄວາມເຢັນທີ່ສຸດແລະອະນຸຍາດໃຫ້ການຟື້ນຟູກິດຈະກໍາໄຟຟ້າ.

ເຖິງແມ່ນວ່າການສຶກສາໄດ້ຖືກຈໍາກັດພຽງແຕ່ຊິ້ນສ່ວນນ້ອຍໆຂອງຈຸລັງສະຫມອງຂອງຫນູ, ຜົນໄດ້ຮັບແມ່ນດີ. Congelar, ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ອະໄວຍະວະທັງຫມົດຫຼືສິ່ງມີຊີວິດ, ສະເຫນີສິ່ງທ້າທາຍເພີ່ມເຕີມ, ເຊັ່ນ: ຄວາມຫຍຸ້ງຍາກໃນການເຮັດຄວາມເຢັນໂຄງສ້າງຂະຫນາດໃຫຍ່ທີ່ເປັນເອກະພາບແລະການແຈກຢາຍ cryoprotectants ໃນທົ່ວສະຫມອງ. Experimentações ໃນອະນາຄົດຈະເນັ້ນໃສ່ການທໍາງານຂອງສະຫມອງທີ່ສັບສົນຫຼາຍ, ຄວາມທົນທານຂອງຄວາມເປັນໄປໄດ້ຂອງເນື້ອເຍື່ອແຊ່ແຂງ, ແລະການທົດສອບໃນສ່ວນທີ່ໃຫຍ່ກວ່າ, ຊອກຫາການຂະຫຍາຍຂໍ້ຈໍາກັດຂອງສະຖານະ suspension vitrified ແລະບາງທີອາດເປີດທາງສໍາລັບການເຄື່ອນໄຫວທີ່ຖືກໂຈະທີ່ມີການຄວບຄຸມໃນການຕັ້ງຄ່າຂະຫນາດໃຫຍ່.