محققین توانستند انشعابات پیچیده‌ی سیستم عصبی را مشاهده کنند

همان‌طور که می‌دانیم سیستم عصبی ما از میلیاردها نورون تشکیل شده است که از طریق آکسون‌ها و دندریت‌ها با یک‌دیگر ارتباط برقرار کرده و صحبت می‌کنند.

وقتی مغز انسان روند تکوینی خود را طی می‌کند، ساختارهای موجود در آن به شیوه‌ای بسیار پیچیده و در عین حال ناشناخته منشعب شده و به سلول‌های عصبی اجازه می‌دهد تا با برقراری ارتباط با یک‌دیگر، پیام‌های عصبی را به سراسر بدن ارسال کنند.

پروفسور یوجین هیگینز، استاد بیوفیزیک مولکولی و بیوشیمی می‌گوید: نورون‌ها سلول‌های بسیار منشعبی هستند که به واسطه‌ی این انشعابات، با هزاران نورون دیگر ارتباط برقرار می‌کنند. همچنین او افزود: ما در حال مطالعه بر روی مکانیسم این فرآیند انشعاب زایی هستیم و می‌خواهیم بدانیم که شاخه‌ها چگونه شکل گرفته و رشد می‌کنند؟

به گزارش مجله‌ی بیوزوم و به نقل از neurosciencenews.com، این تیم رشد نورون‌ها را در مگس‌های سرکه در زمانی که از مرحله‌ی جنینی به مرحله‌ی بلوغ می‌رسیدند، مورد بررسی و مطالعه قرار دادند. برای مشاهده‌ی این فرآیند، آن‌ها نورون‌ها را با نشانگرهای فلورسنت نشانه‌گذاری و رنگ‌آمیزی کرده و از آن‌ها در یک میکروسکوپ دیسکی چرخان تصویربرداری کردند. این میکروسکوپ به دلیل داشتن ویژگی‌های خاص به محققین این اجازه را می‌داد تا فرآیند انشعاب زایی را در لاروها به صورت زنده را مشاهده کنند.

پس از تصویربرداری از نورون‌ها در مراحل مختلف رشد، تیم تحقیقاتی توانست فیلم‌های تایم لپس از رشد و انشعاب زایی بسازد.

در مراحل اولیه‌، رشد نورون‌ها (نورون‌های حسی) تنها با منشعب شدن دو یا سه دندریت شروع شد. اما در کمتر از پنج روز آن‌ها به ساختارهای بزرگ و درخت مانند با هزاران شاخه تبدیل شدند.

بعد از مشاهده‌ی این فرآیند، تجزیه و تحلیل رشد دندریت‌ها نشان داد که رشد انشعابات به صورت نوسانی با توقف و حتی کوچک شدن زوائد دندریتیک همراه بوده است.

سونال شری، دانشمند پژوهشی و نویسنده اصلی این مطالعه، در این‌باره خاطر نشان کرد که: قبل از مطالعه‌ی ما، نظریه‌ای وجود داشت که نورون‌ها ممکن است مانند یک بالون منبسط و سپس چندشاخه شوند. ولی ما با بررسی‌هایمان متوجه شدیم که سلول‌های عصبی مانند یک بادکنک باد نمی‌کنند، بلکه زوائدشان را رشد داده و منشعب می‌کنند.

همچنین سابیا ساچی سرپرست این تحقیق افزود: ما دریافتیم که می‌توانیم نحوه‌ی رشد نورون‌ها و مورفولوژی آن‌ها را بر اساس آن‌چه که انشعابات سلول‌ها انجام می‌دهند توضیح دهیم.

در پایان این خبر علمی می‌توان گفت که در زیست شناسی دنیایی از انشعابات وجود دارد، از سیاهرگ‌ها و شریان‌های دستگاه گردش خون گرفته تا برونشیول‌های ریه. با توجه به این موضوع، آزمایشگاه هاوارد امیدوار است که با پیدا کردن درکی بهتر از الگوی انشعابات در هر بخش از بدن (از مقیاس سلولی تا بافتی) بتوانند گامی بزرگ در راستای کشف نحوه‌ی عملکرد سیستم‌های زیستی بردارند.