Seeprakala, medaka ja turkoosi killifish ihmisen neurodegeneratiivisten/hermoston kehityshäiriöiden ymmärtämiseen, osa 2

Pikkuaivoissa on kiipeäviä ja rinnakkaisia ​​säikeitä, ja soluryhmät ovat samanlaisia ​​kuin ihmisillä, mukaan lukien Purkinjen hermosolut ja jyvässolut [13,14].

Kiipeilykuitujen ja muistin välillä on positiivinen suhde. Kuitujen kiipeämisen aikana meidän tulee pysyä hereillä ja ajatella rauhallisesti. Tämä mielentila voi edistää muistin paranemista.

Kiipeilykuitujen toiminta vaatii fyysistä koordinaatiota ja kaikkien kehon osien yhteistyötä, erityisesti käsien ja jalkojen koordinaatiota. Kuitujen kiipeämisen aikana meidän on säädettävä kehon asentoa ja asentoa monta kertaa. Tämä säätöprosessi voi edistää aivojen ajattelukykyä ja parantaa keskittymiskykyämme.

Lisäksi kuitujen kiipeämisen aikana voimme nauttia fyysisestä ja psykologisesta mielihyvän tunteesta, joka voi aktivoida hormoneja, kuten dopamiinia aivoissa, parantaa mielialaamme ja tehdä meistä positiivisempia.

Siksi kiipeilykuitua voidaan käyttää tehokkaana menetelmänä harjoitella ja parantaa muistia. Se voi tehdä meistä itsevarmempia, rohkeampia ja sitkeämpiä, jolloin voimme jatkuvasti ylittää itsemme ja pyrkiä korkeampiin ja pidemmälle. Voidaan nähdä, että meidän on parannettava muistia, ja Cistanche deserticola voi parantaa merkittävästi muistia, koska Cistanche deserticola voi myös säädellä välittäjäaineiden tasapainoa, kuten nostaa asetyylikoliinin ja kasvutekijöiden tasoa. Nämä aineet ovat erittäin tärkeitä muistille ja oppimiselle. Lisäksi Cistanche deserticola voi myös parantaa verenkiertoa ja edistää hapen toimitusta, mikä voi varmistaa, että aivot saavat riittävästi ravinteita ja energiaa, mikä parantaa aivojen elinvoimaa ja kestävyyttä.

Napsauta Tiedä tapoja parantaa muistiasi

Vaikka seeprakalalla ei ole syviä pikkuaivojen ytimiä vastaavia rakenteita, eurydendroidisoluiksi kutsutut solut vastaanottavat Purkinjen soluprojektioita ja lähettävät efferenttejä aivojen eri alueille.

Siksi eurydendroidisolujen uskotaan olevan toiminnallisesti homologisia nisäkkäiden syvien pikkuaivojen ytimien kanssa [15]. Ihmisillä pikkuaivot on jaettu vestibulocerebellumiin, spinocerebellumiin ja pontocerebellumiin fylogenian ja toiminnallisen sijainnin perusteella, kun taas pienten kalojen pikkuaivoa pidetään enimmäkseen vestibulocerebellumina.

Teimme seeprakalan pikkuaivoista toiminnallisen kartan ja osoitimme, että seeprakalan pikkuaivot sisältävät ainakin vestibulocerebellumin ja selkäpikkuaivot, joiden yksityiskohdat löytyvät viitteestä [16].

On erittäin mielenkiintoista selvittää, onko pienissä kaloissa myös pikkuaivoalueita, jotka ohjaavat korkeampia aivojen toimintoja. Seeprakalalla on myös aivoaivoa vastaava pikkuaivoalueet, joiden alueet vastaavat aivotursoa ja amygdalaa, jotka osallistuvat muistin oppimiseen ja emotionaaliseen käyttäytymiseen. vastaavasti [17].

Ihmisillä hermoputken vatsa- ja selkäpuoli muodostavat kehityksen aikana mediaanin supistumisen, kun taas seeprakalalla hermoputken selkäpuoli muodostaa ulospäin taittuvan [18]. Toisin kuin ihmisillä, seeprakaloilla ei kuitenkaan ole aivokuoren kerrosrakenteita. On tärkeää huomata, että tämä ei tarkoita, etteikö kalan aivoissa olisi nisäkkään aivokuoreen vastaavia rakenteita ja toimintoja.

Veri-aivoeste (BBB) ​​on myös seeprakalalla. Angiogeneesi takaaivoissa alkaa noin 20 hpf:stä ja perisyyttejä ja gliaa löytyy verisuonten ympäriltä 60 hpf, mutta BBB on epätäydellinen noin 5–8 dpf:iin asti (päivä hedelmöityksen jälkeen), jolloin useat lääkkeet voivat tunkeutua keskushermostoon [ 19,20]. Lääke voidaan antaa suun kautta tai kehonsisäisesti tai se voidaan liuottaa toukkien ylläpitoveteen ja tunkeutua kehon kudokseen veteen upottamalla. Tämä ominaisuus on erittäin hyödyllinen suuritehoisessa seulonnassa seeprakalan toukkia käyttämällä.

Esimerkiksi alkioita tai toukkia on yksittäin kerrostettu 96-- ja 384-kuoppalevyjen kuhunkin kuoppaan, ja erilaisia ​​yhdisteitä voidaan liuottaa veteen. Sen jälkeen jokainen kala voidaan arvioida geenien ilmentymismallien, kehitysmuutosten tai käyttäytymisanalyysin avulla.

Tämä on vähemmän aikaa vievää ja halvempaa kuin sama seulontamenettely nisäkäsmalleilla, kuten hiirillä [21]. Yksi suurimmista eroista seeprakalan ja ihmisen välillä on kyky uudistaa keskushermosto, mukaan lukien hermosolut.

Kun seeprakala loukkaantuu keinotekoisesti selkäytimessä, toiminnallinen palautuminen ja motoristen hermosolujen uudelleenpopulaatio havaitaan 6–8 viikossa [22,23]. Lisäksi keskushermoston kudosten uusiutumista on havaittu keinotekoisen vaurion jälkeen jopa telencephalonissa [24].

Kalojen lisääntynyt uusiutumiskyky jopa keskushermostossa on tunnistettava käytettäessä kalamalleja ihmisen neurologisista häiriöistä. Seeprakalan avulla on osoitettu monia todisteita.

Koska seeprakala, medaka ja turkoosi kalakala ovat läheisesti sukua teleosteiksi, niiden keskeiset rakenteet keskushermostossa ovat vertailukelpoisia. Näistä kolmesta mallikalasta on saatavilla katsaus, mukaan lukien niiden keskushermoston kuvaus [25].

3. Laboratorion hallinta ja kokeilu seeprakalan, medakan ja turkoosin killifishin kanssa

3.1. Näkyvyys ja valonläpäisy pienissä kaloissa

Yksi pienten kalojen tärkeistä ominaisuuksista on niiden korkea kudosten läpinäkyvyys alkion ja toukkavaiheiden aikana. Seeprakalalla ja medakalla kehitysprosessi on havaittavissa emokalan kehon ulkopuolella, ja alkiot ja toukat ovat läpinäkyviä, jolloin kehitysprosessia ja sisäistä rakennetta on helppo tarkkailla.

Lisäksi saatavilla on useita seeprakalan ja medakan mutanttilinjoja, jotka ovat läpinäkyvämpiä kuin villityyppi, mikä mahdollistaa kalan sisäisen rakenteen havaitsemisen jopa aikuisiässä [26].

Tämä ominaisuus mahdollistaa kehityksen ja kudosten ja solujen toiminnan suoran havainnoinnin, mikä on yhteensopiva elävän kuvantamisen kanssa, ja antaa meille mahdollisuuden vangita hermoston kehitys- ja rakenteellisia muutoksia yksityiskohtaisemmin in vivo.

Kun fluoresoivia proteiineja ekspressoidaan spesifisesti kiinnostuksen kohteena olevassa solussa, on mahdollista tarkkailla mielenkiinnon kohteena olevien neuronien kehitystä ja morfologisia muutoksia ajan mittaan. Hermosoluissa ilmentyvät kemialliset tai geneettisesti koodatut Ca-anturit antavat meille mahdollisuuden tarkkailla hermosolujen aktiivisuutta korkealla ajallisella ja spatiaalisella resoluutiolla [27]. Esimerkiksi osoitimme, että pikkuaivojen hermotoimintaa käyttäytymisen aikana voidaan havaita solutasolla [16].

On myös raportoitu erittäin jännittävä tutkimus, joka ilmentää koko aivojen Ca-sensorien hermosoluja ja hyödyntää sensorisignaaleja kuten elektroenkefalografiassa [28]. Optogenetiikkatekniikoita käyttämällä on myös teoriassa mahdollista aktivoida tai tukahduttaa kohdeneuronien neuronaalinen aktiivisuus missä tahansa kohdassa. [16,29]. Ainutlaatuinen menetelmä sairauksien patogeneesin analysoimiseksi muuttamalla kohdeproteiinien subsellulaarista sijaintia on myös raportoitu [30].

Lyhyesti sanottuna pienet kalat ovat ainutlaatuisia selkärankaisia, jotka tarjoavat elävässä tilassa hermoston makroskooppisen havainnoinnin, tarkan hermoaktiivisuuden mikroskooppisen havainnoinnin ja valonläpäisyn mukauttamisen optogenetiikkaa ja muita sovelluksia varten.

For more information:1950477648nn@gmail.com