Cell: Heriwch y llyfr testun! Datgelwch fecanwaith rhyddhau dopamin yn yr ymennydd

Ar ôl degawdau o ymchwil ar rôl allweddol dopamin niwrodrosglwyddydd mewn ymddygiad rheoli moduron a gwobrwyo, mae wedi dod yn ganolbwynt ymdrechion dirifedi i ddeall ei weithgaredd, yn enwedig pan gaiff ei ddefnyddio mewn afiechydon fel clefyd Parkinson a dibyniaeth Pan fydd gwyriad yn digwydd. yn.

Er bod gwyddonwyr wedi gwneud cynnydd sylweddol, ychydig a wyddys am y mecanwaith y mae celloedd dopamin iach yn rhyddhau'r niwrodrosglwyddydd hwn. Mae'r bwlch hwn yn cyfyngu gwyddonwyr 0010010 # 39; gallu i ddatblygu triniaethau ar gyfer ystod o afiechydon sy'n gysylltiedig â dopamin.

Nawr, mewn astudiaeth newydd, nododd ymchwilwyr o Ysgol Feddygol Harvard y mecanwaith moleciwlaidd sy'n gyfrifol am union secretion dopamin yn yr ymennydd. Cyhoeddwyd y canlyniadau ymchwil perthnasol yn y cyfnodolyn Cell ar Chwefror 8, 2018, ac mae'r papur o'r enw 0010010 quot; Dopamine Secretion Yn cael ei Gyfryngu gan Safleoedd Rhyddhau Parth Gweithredol tebyg i Barth {{4 }} quot ;.

Daw'r llun o Cell, doi: 10. 1016 / j.cell. 2018. 01. 008.

Nododd yr astudiaeth hon safleoedd penodol mewn niwronau sy'n cynhyrchu dopamin sy'n rhyddhau dopamin mewn modd cyflym, manwl gywir yn ofodol - mae'r canfyddiad hwn yn gysylltiedig â sut mae'r niwrodrosglwyddydd hwn yn trosglwyddo signalau yn yr ymennydd Mae'r model cyfredol yn gwrthdaro.

Dywedodd awdur cyfatebol y papur, Pascal Kaeser, athro cynorthwyol niwrobioleg yn Ysgol Feddygol Harvard, 0010010 quot; Mae'r system dopamin hon yn chwarae rhan hanfodol mewn llawer o afiechydon, ond ychydig o astudiaethau sydd wedi awgrymu sut mae niwronau dopamin iach yn rhyddhau y niwrodrosglwyddydd hwn. Cwestiynau sylfaenol ansoddol. 0010010 quot; Gall gwell dealltwriaeth o dopamin yn y labordy gael effaith enfawr ar y gallu i drin afiechydon lle mae'r signal dopamin wedi'i gamlinio.

Yn yr ymennydd, mae tua 0. 01% o niwronau yn gyfrifol am gynhyrchu dopamin, ond maen nhw'n rheoli amrywiaeth eang o brosesau'r ymennydd, gan gynnwys rheolaeth echddygol, systemau gwobrwyo, dysgu a'r cof.

Dywedodd Kaeser fod ymchwil dopamin yn canolbwyntio ar ei gamweithrediad a'r derbynyddion protein y mae niwronau'n eu defnyddio i dderbyn dopamin. Er bod y niwrodrosglwyddydd hwn yn chwarae rhan bwysig, o dan amgylchiadau arferol, mae ymchwil ar sut y caiff ei ryddhau yn yr ymennydd yn gyfyngedig.

Dim mwy o annibendod

Er mwyn nodi'r mecanwaith moleciwlaidd sy'n gyfrifol am secretion dopamin, canolbwyntiodd Kaeser a'i gydweithwyr ar niwronau sy'n cynhyrchu dopamin yn y canol-brain, sy'n ymwneud â'r cylchedau niwral sy'n sbarduno symudiad ac yn gwobrwyo ymddygiad.

Yn gyntaf, edrychodd yr ymchwilwyr hyn am y parth gweithredol, safle rhyddhau niwrodrosglwyddydd penodol wedi'i leoli yn y synaps (hy, lle mae un niwron yn cysylltu â niwron arall). Gan ddefnyddio microsgopeg cydraniad uchel i ddelweddu rhannau o'r ymennydd a ragamcanwyd gan niwronau dopamin, gwelsant fod y niwronau dopamin yn cynnwys proteinau a oedd yn nodi presenoldeb rhanbarthau gweithredol.

Mae'r rhanbarthau gweithredol hyn yn nodi y gall niwronau gymryd rhan mewn trosglwyddiad synaptig cyflym, lle mae signalau niwrodrosglwyddydd yn cael eu trosglwyddo'n gywir o un niwron i'r llall o fewn milieiliadau.

Dyma'r dystiolaeth gyntaf o fodolaeth parthau gweithredol cyflym mewn niwronau dopamin, a chyn hyn, ystyriwyd bod y niwronau hyn yn ymwneud yn unig â'r trosglwyddiad cyfaint (trosglwyddiad cyfaint) fel y'i gelwir, hynny yw, y niwrodrosglwyddydd hwn yn yr ymennydd Signalau yw eu hanfon yn araf ac yn amhenodol mewn ardaloedd cymharol fawr.

Mae dwysedd yr ardaloedd gweithredol a geir mewn niwronau dopamin yn is na dwysedd yr ardaloedd gweithredol a geir mewn niwronau eraill, ac mae arbrofion pellach yn datgelu'n fanwl sut mae'r niwrodrosglwyddydd hwn yn cael ei gyfrinachu a'i ryddhau'n gyflym Reabsorb.

Dywedodd Kaeser, 0010010 quot; rwy'n credu y bydd ein canfyddiadau yn newid ein canfyddiad o dopamin. Mae ein data yn awgrymu bod dopamin yn cael ei ryddhau mewn lleoliad penodol, gyda chywirdeb a chyflymder gofodol anhygoel, a chyn hynny roedd pobl o'r farn bod Dopamin yn cael ei gyfrinachu'n araf ac yn afreolus. 0010010 quot;

Mewn set arall o arbrofion, defnyddiodd yr ymchwilwyr offer genetig i ddileu sawl protein rhanbarth gweithredol. Mae dileu protein penodol o'r enw RIM bron yn ddigon i atal secretiad dopamin mewn llygod yn llwyr. Mae RIM yn gysylltiedig ag ystod o afiechydon gan gynnwys anhwylderau niwroseiciatreg ac anhwylderau datblygiadol. Fodd bynnag, ni chafodd eithrio protein parth gweithredol arall fawr o effaith ar ryddhau dopamin, gan awgrymu bod secretion dopamin yn dibynnu ar fecanwaith moleciwlaidd unigryw.

Dywedodd Changliang Liu, awdur cyntaf y papur ac ymchwilydd ôl-ddoethurol yn labordy Kaeser 0010010 # 39; s, 0010010 quot; Mae ein hymchwil yn dangos bod signalau dopamin yn fwy trefnus nag o'r blaen meddwl. 0010010 quot;

Dywedodd Liu, 0010010 quot; Gwnaethom gadarnhau bod y rhanbarth gweithredol a'r RIM sy'n gysylltiedig â chlefydau fel sgitsoffrenia ac anhwylderau sbectrwm awtistiaeth mewn ymchwil genetig ddynol yn allweddol i drosglwyddiad signal dopamin. Gall y mecanweithiau hyn a nodwyd o'r newydd fod yn gysylltiedig â'r afiechydon hyn. Gall arwain at ddatblygu strategaethau triniaeth newydd yn y dyfodol. 0010010 quot;

Mae'r ymchwilwyr hyn yn astudio'r rhanbarthau gweithredol hyn yn fwy manwl er mwyn cael dealltwriaeth ddyfnach o'u rôl wrth drosglwyddo signal dopamin a sut i'w trin.

Dywedodd Kaeser, 0010010 quot; Rydym wedi buddsoddi llawer o egni i ddeall y mecanwaith signalau dopamin cyfan. Am y tro, mae'r rhan fwyaf o driniaethau'n darparu dopamin gormodol i'r ymennydd, sy'n actifadu prosesau na ddylid eu actifadu, felly bydd yn Dod â llawer o sgîl-effeithiau. 0010010 quot;

Meddai, 0010010 quot; Ein gobaith tymor hir yw nodi proteinau sydd ddim ond yn cyfryngu secretion dopamin. Dychmygwch, trwy drin rhyddhau dopamin, efallai y byddwn yn gallu ail-greu signalau arferol yn yr ymennydd yn well. 0010010 nbsp;

ffynhonnell: changliang Liu, Lauren Kershberg, Jiexin Wang et al. 0010010 nbsp;Mae Secretion Dopamine yn cael ei Gyfryngu gan Safleoedd Rhyddhau Parth-Egnïol Prin. Cell, 8 Chwefror 2018, 172 (4): 706 - 718, doi: 10. {{6 }} 16 / j.cell. 2018. 01. 008.