Невробиолози от САЩ синтезираха нов протеин, способен да открива освобождаването

Невробиолози от Съединени американски щати синтезираха нов протеин, кадърен да открива освобождението на глутамат, основния възбуждащ невротрансмитер в мозъка, с сензитивност на равнището на обособените везикули. Този пробив ще разреши на откривателите да следят взаимоотношението на мозъчните кафези в действително време и да записват химическите сигнали, които до момента оставаха неоткриваеми. Разработката дава обещание да форсира проучванията на неврологичните болести, в това число заболяването на Алцхаймер, шизофренията, аутизма и епилепсията.

Милиарди неврони споделят между тях, като изпращат електрически импулси по дълги разклоняващи се структури, наречени аксони. Когато електрическият сигнал доближи края на аксона, той не може да премине през дребната междина до идната клетка, известна като синапс. Вместо това сигналът провокира освобождението на химически медиатори, или невротрансмитери, в синапса. Глутаматът, най-разпространеният невротрансмитер в мозъка, е изключително значим за паметта, ученето и страстите. Когато глутаматът доближи до идващия неврон, той може да го накара да се задейства и да съобщи сигнала по-нататък.

Този развой прилича верижна реакция, само че е доста по-сложен. Всеки неврон получава входни сигнали от хиляди други и единствено избрани комбинации и модели на тези входни сигнали задействат приемащия неврон. Благодарение на новия протеинов датчик учените към този момент могат да дефинират кои модели на входящите сигнали водят до активиране на неврона, оповестява Scitech Daily.

Протеинът, създаден от учени от Института „ Алън “ и Медицинския институт „ Хауърд Хюз “, е молекулярният „ глутаматен знак “ (iGluSnFR4). Той е задоволително сензитивен, с цел да открива и най-слабите входящи химически сигнали, обменяни сред невроните.

Досега наблюдението на тези входящи сигнали в жива мозъчна тъкан беше на практика невероятно. По-ранните технологии бяха или прекомерно мудни, или незадоволително чувствителни, с цел да мерят интензивността в обособените синапси. В резултат на това откривателите можеха да видят единствено фрагменти от невронната връзка, а не цялостния продан на данни.

Разкривайки по кое време и къде се освобождава глутамат, iGluSnFR4 предлага нов метод за пояснение на комплицираните модели на интензивност, които подкрепят ученето, паметта и страстите. Изследователите към този момент могат да следят взаимоотношенията на невроните в мозъка в действително време, вместо да вършат косвени изводи за тяхната интензивност.

Откритията могат доста да трансформират метода, по който се мери и проучва невронната интензивност в невробиологичните проучвания. Откритието има значими последствия за лекуването на невродегенеративните болести. Нарушената глутаматна сигнализация е обвързвана с заболявания като заболяването на Алцхаймер, шизофренията, аутизма и епилепсията. Инструментите, които могат да наблюдават по-точно тези сигнали, ще оказват помощ да се разбере какво е нарушено при тези болести.