死亡的脑细胞提示新的脑细胞生长在songbird
脑细胞,最好把帮助鸟儿歌唱在繁殖季节已知自然枯死在今年晚些时候。研究人员首次描述了一系列活动,暗示新的神经元增长每年春天,这一切似乎从一个信号从细胞到期之前的秋天,质数大脑干细胞开始生产。
如果科学家可以进一步挖掘过程和理解这些信号是如何工作的,它可能导致的方式利用这些信号,鼓励替代人类大脑细胞失去了神经元的自然老化,严重抑郁症或阿尔茨海默病,特雷西·拉森说,华盛顿大学的生物学的博士生。她在9月24日的一篇论文的第一作者神经科学杂志》上对大脑细胞出生之后自然脑细胞死亡。
神经科学家早就知道新神经元生成在成人大脑的许多动物,但新的神经元或神经发生的诞生——出现在哺乳动物和人类是有限的,特别是在新神经元生成后头部有一个打击,中风或其他有形损失脑细胞,拉尔森说。这一过程,称为“再生”神经发生,自1990年代以来一直在研究哺乳动物。
这是第一次发表的研究检查大脑细胞取代的能力,失去了自然,拉尔森说。
“许多神经退行性疾病并不是创伤性,”合著者写道,“这是至关重要的确定和如何non-injury-induced神经退行性条件下发生反应神经发生。”
研究人员曾与Gambel白冠的麻雀,一个中型物种7英寸(18厘米)长,品种在阿拉斯加,那么冬天在加州和墨西哥。有时在群超过100只鸟,它们可以丰富的加州地区,被认为是害虫。来自华盛顿东部的这项工作。
Gambel白冠麻雀是7英寸的长度。来源:t·华盛顿拉尔森/ U
像大多数鸣禽,Gambel白冠麻雀经验增长的大脑区域控制输出在繁殖季节,当上级歌帮助他们吸引配偶并定义自己的领土。在本赛季结束后,可能是因为有额外的细胞需要付出代价的能量和类固醇,细胞开始死亡自然和鸟的歌降解。
Gambel白冠的麻雀特别好的工作,因为他们的繁殖周期的太阳光量密切相关。在实验室里给他们20小时的光,以及正确的类固醇,增加和他们准备繁殖。把光8 - 12小时,锥形类固醇,繁殖行为的目的。
“随着激素水平降低,细胞在大脑的一部分控制歌曲不再有信号保持活着,”拉尔森说。“这些细胞进行细胞程序性细胞死亡或自杀而被一些人称之为。这些细胞死亡很可能他们释放某种信号,以某种方式被传播到干细胞存在于大脑。无论信号然后触发这些细胞分裂和替换发送信号的细胞的损失。”
第二年春天,所有一切都需要类固醇增加和新细胞开始扩散这首歌大脑的中心。
“本文并不描述的确切性质刺激增殖的信号,”拉尔森说。“我们只是描述现象,这种细胞死亡之间的连接,这种干细胞增殖。下一步是找到信号。”
“特蕾西真的钉下来在和阻止细胞死亡在繁殖季节的结束,“艾略特Brenowitz说,威斯康辛大学的心理学教授和生物学,研究报告的合著者。“有化学物质可以用来关闭凋亡通路。当这一切都完成以后,更少的干细胞分裂。你没有得到那个大上升新的神经元出生。这很重要,因为它表明有一些关于打开更换过程的细胞死亡。”
“没有理由认为大脑在一只鸟也不继续在哺乳动物的大脑,在人类的大脑,“Brenowitz说。“据我们所知,分子是相同的,路径是相同的,荷尔蒙是相同的。这一切的最终目的,识别这些分子机制,将用于修复人类的大脑。”
在哺乳动物中,大脑控制的面积的嗅觉和一个被认为是记忆的作用可以产生新的脑细胞的小数字,但不理解为什么。新细胞的数量是如此之低,试图识别和量化如果死亡细胞被取代,如果是这样,所涉及的步骤,是更加困难比当使用songbird Gambel白冠的麻雀,拉尔森和Brenowitz说。
自然死亡的神经元在麻雀的歌声中心作为繁殖季节结束的大脑引起强度下降的歌,科学家可以测量。来源:t·华盛顿拉尔森/ U
其他合作者在纸上Nivretta Thatra,世卫组织开始与拉尔森虽然仍在高中,持续而获得她的威斯康辛大学本科学位,现在在艾伦脑科学研究所;和布莱恩·李,曾在Brenowitz华盛顿大学实验室在约翰霍普金斯大学获得本科学位。这项工作是由美国国立卫生研究院和威斯康辛大学生物学系。
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出版
特雷西·a·拉尔森Nivretta m . Thatra布莱恩·h·李,艾略特Brenowitz。反应性神经发生在回应自然发生的细胞凋亡在成人大脑。神经科学杂志》上,2014年9月24日出版。doi: 10.1523 / jneurosci.3316 - 13.2014
