راهی برای پیش بینی ابتلا به اوتیسم

محققان مدار جدیدی از مغز جنینی را کشف کردند که ممکن است از رشد اوتیسم خبر دهد.

به گزارش سیناپرس همدان، محققان با استفاده از یک رویکرد جدید برای مطالعه مغز زنده جنینی موش در وضوح تک سلولی، یک مدار چند لایه فعال را شناسایی کرده اند که در مرحله اولیه غیرمنتظره رشد در قشر مغز شکل می گیرد. اختلال در مدار از نظر ژنتیکی منجر به تغییراتی مشابه آنچه در مغز افراد مبتلا به اوتیسم مشاهده می شود، شد. این یافته ها در ژورنال Cell توسط تیمی مستقر در موسسه چشم پزشکی مولکولی و بالینی بازل گزارش شده است.

Botond Roska، مدیر IOB و نویسنده مقاله، می‌گوید: درک توسعه دقیق انواع سلول‌ها و مدارها در قشر مغز می‌تواند بینش‌های مهمی در مورد اوتیسم و سایر بیماری‌های رشد عصبی ارائه دهد. این چیزی است که یافته های ما تایید می کند.

اوتیسم مدت‌هاست که با مدارهای معیوب در قشر مغز، که بخشی از مغز است که بر ادراک حسی، شناخت و سایر عملکردهای درجه بالا نظارت می‌کند، مرتبط بوده است. بیشتر قشر مغز از سلول های تحریک کننده به نام نورون های هرمی تشکیل شده است. تیم IOB می خواست مطالعه کند که این نورون ها چه زمانی و چگونه در اولین مدارهای فعال در قشر جمع می شوند، اما این یک چالش دشوار بود. نورون‌های هرمی فقط یک دهم عرض موی انسان را دارند و هر حرکتی در طی مراحل آزمایشی ممکن است منجر به ثبت نادرست فعالیت شود.

برای ثابت نگه داشتن نورون ها برای تحقیق، تیم یک راه حل جراحی ابداع کرد: جنین ها در داخل دستگاه های نگهدارنده سه بعدی پر از آگار در حفره شکمی مادر قرار گرفتند تا جریان خون و دمای جنین طبیعی حفظ شود.

دیدگاه غالب این است که قشر مغز به صورت از داخل به بیرون رشد می کند و عمیق ترین لایه از شش لایه ابتدایی ظاهر می شود. از این طریق تصور می شد که نورون های هرمی با مهاجرت به مکان های نهایی خود در قشر و ایجاد ارتباط با یکدیگر، به آرامی فعال می شوند. آرجون بهاریوک، عصب‌شناس سیستم‌ها در گروه مدارهای بصری مرکزی IOB و یکی از دو نویسنده اصلی مقاله، می‌گوید: در طول این تحقیق، ما در واقع یک الگوی فعالیت بسیار متفاوت را شناسایی کردیم.

این تیم با تمرکز ویژه بر روی نورون‌های هرمی که به لایه 5 قشر مغز تبدیل می‌شوند، یک مدار گذرا زودرس را کشف کردند که حتی قبل از تشکیل قشر لایه ششم بسیار فعال و همبسته بود. این نشان می‌دهد که نورون‌ها قبل از مهاجرت به هم متصل شده بودند تا لایه 5 را تشکیل دهند. مدار گذرا در ابتدا دارای 2 لایه بود: یک لایه عمیق و یک لایه سطحی. بعداً، لایه سطحی ثابت شد و ناپدید شد، در حالی که رشد قشر کلاسیک لایه به لایه از سر گرفته شد و لایه میانی سوم لایه 5 را تشکیل داد.

مارتین مونز، زیست شناس تکاملی IOB در گروه مدارهای بصری مرکزی و نویسنده اصلی دیگر مقاله می گوید: ما همچنین می خواستیم بفهمیم که چگونه این مدار در مدل اوتیسم تغییر می کند. تیم با کار بر روی نسل های موش که یک یا هر دو آلل دو ژن مرتبط با اوتیسم (Chd8 و Grin2b) را ندارند، به یک یافته کلیدی دست یافتند. فقدان این ژن ها باعث ایجاد اوتیسم قابل توجه در کودکان می شود. و در موش های حذفی هموزیگوت و هتروزیگوت، لایه سطحی به عنوان یک باقیمانده رشدی فعال باقی ماند. مونز می گوید: این ویژگی در طول رشد جنینی، هرگز ناپدید نشد. علاوه بر این، مغز موش ناک اوت دارای نواحی تکه تکه ای از بی نظمی قشر مغز بود که مشابه آنهایی بود که در افراد مبتلا به اوتیسم مشاهده می شد.

بهاریوک می‌گوید: یافته‌ها نشان می‌دهد که سازمان‌دهی فضایی نورون‌های هرمی توسط مدار تازه یافته‌شده تنظیم می‌شود و تغییرات در مدارهای جنینی در اختلالات مرتبط با اختلالات رشد عصبی، از جمله اختلال طیف اوتیسم، نقش دارد.

Roska می‌گوید در تحقیقات آینده، محققان IOB به دقت لایه‌های سطحی و عمیق این مدار اولیه را بررسی کرده و به طور مستقل آنها را تجزیه و تحلیل خواهند کرد. این برای یادگیری در مورد علت بیماری های عصبی رشدی آموزنده خواهد بود.

منبع: ژورنال Cell

مترجم: سید سپهر ارومیهء