บทความอายุยืน

เซลล์แอสโตรไซต์เป็นกุญแจสำคัญในความทรงจำและการเรียนรู้

เซลล์แอสโตรไซต์ในสมองเป็นกุญแจสำคัญในความทรงจำและการเรียนรู้
  • แอสโตรไซต์ซึ่งเป็นเซลล์ที่มีมากที่สุดในสมอง ควบคุมความจำและความสามารถในการเรียนรู้โดยตรง 

  • ก่อนหน้านี้เชื่อกันว่าแอสโตรเจนต์มีบทบาทสนับสนุนในสมอง

  • ปัจจัยการถอดรหัส NFIA ควบคุมการพัฒนาของแอสโตรเจนต์

  • ในการศึกษานี้ หนูที่ไม่มียีน NFIA มีแอสโตรไซต์ที่มีข้อบกพร่องในฮิบโปแคมปัส แม้ว่าแอสโตรไซต์ในบริเวณสมองอื่นๆ จะไม่ได้รับผลกระทบก็ตาม

  • การเปลี่ยนแปลงของแอสโทรไซต์เชื่อมโยงกับข้อบกพร่องในความสามารถในการเรียนรู้และจดจำ เนื่องจากการหยุดชะงักในการทำงานของวงจรประสาทและการสื่อสาร 

บทความนี้ถูกโพสต์ในข่าววิทยาลัยแพทยศาสตร์เบย์เลอร์:

นักวิจัยจากวิทยาลัยแพทยศาสตร์เบย์เลอร์เปิดเผยว่าแอสโตรไซต์ซึ่งเป็นเซลล์ที่มีมากที่สุดในสมอง มีบทบาทโดยตรงในการควบคุมวงจรประสาทที่เกี่ยวข้องกับการเรียนรู้และความจำ การค้นพบนี้ปรากฏในวารสาร Neuron

“เป็นที่ชัดเจนว่าแอสโตรไซต์เป็นมากกว่าเซลล์สนับสนุนในสมองผู้ใหญ่ที่มีสุขภาพดี พวกเขามีบทบาทโดยตรงในการทำงานที่ซับซ้อนและจำเป็นมากมาย รวมถึงการสื่อสารของเส้นประสาทผ่านไซแนปส์ และการควบคุมการทำงานของวงจรประสาท” ดร. เบนจามิน เดนีน ผู้เขียนที่เกี่ยวข้อง ศาสตราจารย์ด้านศัลยกรรมประสาทและสมาชิกของศูนย์เซลล์ต้นกำเนิดและการสร้างใหม่กล่าว แพทยศาสตร์ที่เบย์เลอร์ “ในการศึกษานี้ เราแสดงให้เห็นบทบาทใหม่ของแอสโตรไซต์ในการทำงานของสมองตามปกติ”

งานก่อนหน้านี้แสดงให้เห็นว่าแอสโตรไซต์ประกอบด้วยประชากรที่หลากหลายโดยมีคุณสมบัติของเซลล์ โมเลกุล และหน้าที่เฉพาะตัว พวกมันครอบครองบริเวณสมองที่แตกต่างกัน ซึ่งบ่งบอกถึงความเชี่ยวชาญเฉพาะทางในระดับภูมิภาค มีหลักฐานบ่งชี้ว่าปัจจัยการถอดรหัส – โปรตีนที่เกี่ยวข้องกับการควบคุมการแสดงออกของยีน – ควบคุมความหลากหลายของแอสโตรไซต์ Deneen และเพื่อนร่วมงานของเขามองหาความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับปัจจัยการถอดรหัสบทบาท NFIA ซึ่งเป็นตัวควบคุมการพัฒนาแอสโตรเจนที่รู้จักซึ่งเล่นในการทำงานของสมองของหนูผู้ใหญ่

นักวิจัยได้ทำงานร่วมกับแบบจำลองเมาส์ที่ได้รับการดัดแปลงพันธุกรรมเพื่อให้ไม่มียีน NFIA โดยเฉพาะในแอสโตรไซต์ของผู้ใหญ่ในสมองทั้งหมด พวกเขาวิเคราะห์บริเวณสมองหลายแห่ง โดยมองหาการเปลี่ยนแปลงทางสัณฐานวิทยาของแอสโตรไซต์ สรีรวิทยา และการแสดงออกของยีน

“เราพบว่าแอสโตรไซต์ที่ขาด NFIA มีรูปร่างที่บกพร่องและการทำงานที่เปลี่ยนแปลงไป” Deneen ซึ่งดำรงตำแหน่งประธาน Dr. Russell J. และ Marian K. Blattner และเป็นสมาชิกของ Dan L Duncan Comprehensive Cancer Center ที่ Baylor กล่าว “น่าประหลาดใจ แม้ว่ายีน NFIA จะถูกกำจัดออกไปในทุกส่วนของสมอง แต่มีเพียงแอสโตรไซต์ในฮิปโปแคมปัสเท่านั้นที่มีการเปลี่ยนแปลงอย่างรุนแรง ส่วนบริเวณอื่นๆ เช่น เยื่อหุ้มสมองและก้านสมอง ไม่ได้รับผลกระทบ”

แอสโตรไซต์ในฮิปโปแคมปัสยังมีกิจกรรมแคลเซียมน้อยกว่า แคลเซียมเป็นตัวบ่งชี้การทำงานของแอสโตรไซต์ รวมถึงความสามารถในการตรวจจับสารสื่อประสาทที่ปล่อยออกมาจากเซลล์ประสาทลดลง แอสโตรไซต์ที่ขาด NFIA ก็ไม่ได้มีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับเซลล์ประสาทเหมือนกับแอสโตรไซต์ปกติ

ที่สำคัญ การเปลี่ยนแปลงทางสัณฐานวิทยาและการทำงานทั้งหมดนี้เชื่อมโยงกับข้อบกพร่องในความสามารถของสัตว์ในการเรียนรู้และจดจำ ซึ่งเป็นหลักฐานแรกที่แสดงว่าแอสโตรไซต์ควบคุมวงจรประสาทที่เป็นสื่อกลางในการเรียนรู้และความทรงจำได้ในระดับหนึ่ง

“แอสโตรไซต์ในสมองอยู่ใกล้และสื่อสารกับเซลล์ประสาท เซลล์ประสาทปล่อยโมเลกุลที่แอสโตรไซต์สามารถตรวจจับและตอบสนองได้” เดนีนกล่าว “เราเสนอว่าแอสโตรไซต์ที่ขาด NFIA นั้นไม่สามารถ 'ฟัง' เซลล์ประสาทได้เช่นเดียวกับแอสโตรไซต์ปกติ ดังนั้น แอสโตรไซต์เหล่านี้จึงไม่สามารถตอบสนองได้อย่างเหมาะสมด้วยการให้การสนับสนุนที่จำเป็นสำหรับการทำงานของวงจรหน่วยความจำที่มีประสิทธิภาพและการส่งผ่านของเซลล์ประสาท ส่งผลให้วงจรหยุดชะงัก ส่งผลให้การเรียนรู้และความจำบกพร่อง”

การศึกษาถูกตีพิมพ์ใน เซลล์ประสาท ในเดือนเมษายน 2020 



โพสต์เก่ากว่า โพสต์ใหม่กว่า