वैज्ञानिकों को खोजने के लिए अलग परतों के अद्वितीय सेल प्रकार-ScienceDaily


स्नातक छात्र Ubadah Sabbagh रखा एक ठंडा गिलास स्लाइड पर माइक्रोस्कोप. यह देर हो रही थी और प्रयोगशाला शांत था. वह कुछ सेटिंग्स समायोजित, और पता लगाया के साथ ऑप्टिक पथ से पहले में जूम करने पर मस्तिष्क की चेतक. क्या उन्होंने देखा उसे आश्चर्य: दो आसन्न धारियों की चमक के धब्बे, प्रत्येक डॉट denoting एक सेल शरीर.

उस बिंदु पर, दो दशकों से पारित किया था के बाद से, वैज्ञानिकों ने बताया है कि एक छोटे से क्षेत्र में मस्तिष्क के दृश्य चेतक था अनूठी विशेषताओं है कि यह सेट के अलावा आस-पास के क्षेत्रों में. पिछले अध्ययनों के नेतृत्व में अन्य शोधकर्ताओं ने पता चला है कि इस क्षेत्र कहा जाता है, उदर lateral geniculate नाभिक, जोड़ता है करने के लिए तंत्रिका सर्किट को विनियमित करने में शामिल circadian लय और मूड.

लेकिन थोड़ा जाना जाता था, के बारे में क्षेत्र के सेलुलर वास्तुकला-अब तक.

एक नए अध्ययन में ऑनलाइन प्रकाशित इस सप्ताह में Neurochemistry के जर्नल, वर्जीनिया टेक वैज्ञानिकों की पहचान की 40 से अधिक जीन में व्यक्त किया vLGN और खोज की तुलना में आधे से अधिक एक दर्जन से अधिक ब्रांड के नए न्यूरॉन उपप्रकार, प्रत्येक व्यक्त अद्वितीय अणुओं और संकुल में कसकर पैक धारीदार परतों.

“‘वाह’ पल मेरे लिए था जब Ubadah मुझे पता चला की छवि दो सेल उपप्रकार aligning में आसन्न परतों ने कहा,” माइकल फॉक्स, अध्ययन के वरिष्ठ लेखक और एक प्रोफेसर पर Fralin जैव चिकित्सा अनुसंधान संस्थान में VTC. “यह हमें मारा क्योंकि जब हम देखते हैं स्तरित समूहों के न्यूरॉन्स में, यह आमतौर पर मतलब है कि मस्तिष्क क्षेत्र है segregating के विभिन्न प्रकार के बारे में जानकारी । अब हम एक और अधिक सटीक उपकरण किट में मदद करने के लिए हमें समझ में क्या विशिष्ट प्रकार की कोशिकाओं में vLGN करते हैं.”

के vLGN spans केवल कुछ सौ माइक्रोमीटर में चूहों और प्राप्त संकेतों से आंख के ऑप्टिक तंत्रिका के माध्यम से. लेकिन विपरीत कुछ अन्य दृश्य मस्तिष्क क्षेत्रों में, यह नहीं है के साथ जुड़े शास्त्रीय छवि बनाने.

Neuroscientists शुरू में अध्ययन किया इस मस्तिष्क क्षेत्र को नष्ट करने के द्वारा अपने कोशिकाओं और दस्तावेजीकरण के प्रभाव. इस प्रक्रिया में, हालांकि, वे भी बाधित जमानत मस्तिष्क सर्किट. इस का नेतृत्व करने के लिए महत्वपूर्ण व्यवहार में बदलाव और यह विचार करने के लिए कठिन है, जो प्रभाव से जुड़े थे vLGN. शोधकर्ताओं के बाद से विकसित की है और अधिक सटीक, कम आक्रामक आनुवंशिक उपकरण है कि उन्हें देखते हैं क्या होता है जब एक विशेष सेल प्रकार की गतिविधि को चालू या बंद करें.

फॉक्स लागू करना चाहते थे, इन आधुनिक तकनीकों को समझने के लिए vLGN के समारोह और नीचे की ओर कनेक्शन है, लेकिन पहली बार वह की जरूरत है जो निर्धारित करने के लिए सेल प्रकार को लक्षित करने के लिए. Sabbagh, तो एक दूसरे वर्ष स्नातक छात्र में वर्जीनिया टेक के Translational जीव विज्ञान, चिकित्सा, और स्वास्थ्य में स्नातक कार्यक्रम, बाहर सेट को विकसित करने के लिए एक एटलस का वर्णन vLGN के सेलुलर संरचना के भाग के रूप में अपने शोध डॉक्टरेट.

यह लंबे समय नहीं था इससे पहले कि वे मिल गया है कि पहला सुराग के vLGN हो सकता है द्वारा आयोजित सेल प्रकार में अलग परतों है, जो शोधकर्ताओं में वर्णित एक 2018 अध्ययन.

कि अध्ययन में, लोमड़ी की टीम को पता चला के दो प्रकार के विशेष जाली की तरह संरचनाओं कहा जाता है, perineuronal जाल, कि चारों ओर लपेटा अलग प्रकार के निरोधात्मक न्यूरॉन्स. जब वैज्ञानिकों दाग इन perineuronal नेट, वे खोज की है कि अलग अलग आबादी के न्यूरॉन्स द्वारा कवर इन के जाल में वितरित किए गए विशिष्ट धारियों के पार vLGN.

“किया गया था कि हमारा पहला संकेत हो सकता है कि परतों, लेकिन हम अभी भी जरूरत की पहचान करने के लिए और अधिक सेल प्रकार के देखने के लिए यदि वे भी गठबंधन में गैर अतिव्यापी डोमेन,” फॉक्स ने कहा ।

अगले वर्ष, Sabbagh परीक्षण किया मोटे तौर पर 70 विभिन्न riboprobes के नक्शे से बाहर करने के vLGN के सेलुलर परिदृश्य. Riboprobes कर रहे हैं क्षेत्रों के ribonucleic एसिड (आरएनए) है कि करने के लिए बाध्य पूरक के क्षेत्रों आरएनए.

वैज्ञानिकों जोड़ने प्रतिदीप्ति जीन से उधार लिया है, अन्य जीवों और वायरस की जांच करने के लिए है, इसलिए जब एक खंड के आरएनए मिलता है, इसकी मिलान अनुक्रम के साथ, लक्षित अणुओं प्रकाश. शोधकर्ताओं ने संयुक्त इन उपकरणों कल्पना करने के लिए कोशिकाओं के उत्पादन में विशिष्ट आनुवंशिक अणुओं में vLGN के साथ, प्रत्येक अणु में चमक एक अलग रंग माइक्रोस्कोप के अंतर्गत.

इस विधि का पता चला अलग परतों पर स्कैन, लेकिन वैज्ञानिकों चाहता था करने के लिए सुनिश्चित हो. Sabbagh कोडित एक कंप्यूटर प्रोग्राम के स्कैन चित्रों के vLGN और मापने जांच का संकेत है, जो सत्यापित अपने निष्कर्षों और अलग-अलग परतों में है ।

लेकिन एक सवाल lingered: कहाँ थे इन कोशिकाओं हो रही है अपने बारे में जानकारी से?

शोधकर्ताओं ने एक प्रयोग किया nonhazardous वायरल अनुरेखण उपकरण निर्धारित करने के लिए जो न्यूरॉन्स में vLGN भेजी न्यूरॉन्स के साथ अस्तर आंख की रेटिना. यह एक महीने के वायरस के लिए यात्रा करने के लिए कुछ मिलीमीटर के बीच रेटिना और चेतक, लेकिन यह इंतजार लायक था.

वायरस का पता चला है कि कोशिकाओं में से प्रत्येक में vLGN के मुख्य परतों प्राप्त प्रत्यक्ष दृश्य संकेतों से रेटिना न्यूरॉन्स आंख में. अगले, सहयोगियों Louisville के विश्वविद्यालय में विश्लेषण संचार गुणों के उन लोगों के कनेक्शन के लिए । साथ में, इन अंतर्दृष्टि में मदद का वर्णन कैसे दृश्य जानकारी संसाधित किया जाता है में vLGN.

“यह एक रोमांचक लगता है. हम अभी भी अधिक काम करने के लिए अंतराल में भरने के है, लेकिन मुझे उम्मीद है कि हम मिल जाएगा और अधिक सेल प्रकार, और शायद और भी अधिक परतों के रूप में हम जारी रखने के लिए खोजने के लिए और अधिक बायोमार्कर,” फॉक्स ने कहा, जो भी एक प्रोफेसर में वर्जीनिया टेक कॉलेज ऑफ विज्ञान और हाल ही में नामित निदेशक के कॉलेज के स्कूल ऑफ न्यूरोसाइंस.

उनकी टीम ने शुरू कर दिया है का विश्लेषण जीन अभिव्यक्ति में व्यक्ति की कोशिकाओं का उपयोग कर, एक प्रक्रिया बुलाया एकल सेल शाही सेना अनुक्रमण. फॉक्स का कहना है कि एक बार जब वे पता है के बारे में अधिक विशिष्ट प्रकार की कोशिकाओं, वे कर सकते हैं का पता लगाने सर्किट और begin खुलासा कैसे vLGN के न्यूरॉन्स के साथ संलग्न अन्य मस्तिष्क क्षेत्रों के.

“हम संदेह है vLGN कई कार्य किया है, सहित मूड को विनियमित करने के लिए, लेकिन अब हम करने में सक्षम हो जाएगा कि कैसे विश्लेषण विशिष्ट प्रकार की कोशिकाओं में योगदान करने के लिए उन कार्यों के साथ अधिक से अधिक परिशुद्धता ने कहा,” Sabbagh गया था, जो हाल ही में सम्मानित किया गया एक छह साल $390,000 राष्ट्रीय स्वास्थ्य संस्थान के पुरस्कार का समर्थन करने के लिए अपने शोध है.

इस शोध में यह भी सवाल उठता है के बारे में मस्तिष्क के विकास और तुलनात्मक जीव विज्ञान. के रूप में स्तनधारियों में विकसित बड़ा प्रजातियों, उनके vLGNs सिकुड़ गया है रिश्तेदार के आराम करने के लिए दृश्य चेतक. द्वारा खुलासा vLGN के जटिल वास्तुकला चूहों में, लोमड़ी की उम्मीद करने के लिए कैसे पर प्रकाश डाला इन आनुवंशिक निर्देश पार हो सकता में अन्य प्रजातियों.

इस अध्ययन के द्वारा समर्थित किया गया था स्वास्थ्य के राष्ट्रीय संस्थानों.



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