Potenciální terapeutický cíl pro neurodevelopmentální poruchy

Před lety, jako neurologický rezident, Chinfei Chen, MD, Ph.D., se staral o 20letou ženu, která zažila velmi malou mrtvici, což ovlivnilo pouze thalamus.

„Bylo to tak malé, že by si nevšimla, že by mozkové mozkové příznaky byly v žádné jiné oblasti mozku,“ říká Chen, který je nyní vyšetřovatelem v neurobiologickém centru FM Kirby v dětské nemocnici v Bostonu. „Ale ztratila schopnost formovat nové vzpomínky. Mohl jsem s ní mluvit celé hodiny, opustit místnost, vrátit se a ona by si mě nepamatovala. “

The mozková kůra a hippocampus jsou tradičně považovány za klíčové struktury v paměti, ale u tohoto pacienta byly tyto oblasti nepoškozené. Zkušenost způsobila, že se Chen zvědavě dozvěděl více o thalamu.

Thalamus se nachází hluboko v mozku a je centrální relétou relé mozku, přijímá informace z vnějšího světa a přenáší je do mnoha oblastí kůry. Možná proto, že je těžší přístup, bylo to podezřelé. Chen si však myslí, že thalamus je pro kognitivní funkci rozhodující, zejména během raného vývoje, když spojení mozku se nejprve vytvářejí.

Neuronální spojení – a schopnost je aktualizovat podle potřeby – byla studována hlavně na úrovni kůry. Ve studii spravedlivé Publikováno v časopise NeuronChen a její kolegové ukazují, že Thalamus může aktualizovat svá vlastní spojení, nezávisle na kůře.

Studium spojení v thalamusu

Novější technologie, které mohou selektivně aktivovat a monitorovat buňky, nyní poskytují lepší pohled na thalamus. „Došlo k explozi studií menších a hlubších oblastí mozku, které předtím nebyly dobře studovány,“ říká Takuma Sonoda, Ph.D., v Chen Lab, první autor studie.

Vědci umístili myši do kontrolovaného vizuálního prostředí a představovali jim vodorovné čáry pohybující se různými směry (svisle, vodorovně nebo diagonálně). Poté zaznamenali aktivitu neuronů v jádru laterálního genikulátu (LGN), části thalamu, které relé Vizuální informace do vizuální kůry.

Záznamy ukázaly, že buněčné populace v LGN změnily své vzorce odezvy na základě vizuální zkušenosti zvířat. Toto zjištění bylo neočekávané, protože plasticita, schopnost neuronálních spojení ke změně, byla tradičně připisována kůře.

„Poskytování různých zkušeností může změnit konektivitu thalamu a tyto změny konektivity mohou být dlouhodobé,“ vysvětluje Chen. „To platilo zejména během vývoje, ale také jsme viděli plasticitu u dospělých myší.“

Zejména obvody, které se změnily, byly obvody spojující sítnici s thalamem, nikoli ty, které spojují kůru s thalamem – důkaz, že se Thalamus znovu připojil.

Nový úhel na neurodevelopmentální poruchy

Chen věří, že zjištění jejího týmu jsou relevantní pro děti s Neurodevelopmentální poruchykteré často zahrnují změněné spojení mozku. Některé terapie – jako jsou opakovaně vystavující děti autismem různým situacím, aby si na ně zvykly – mohou tyto spojení měnit a posilovat určité cesty nad ostatními.

„Pokud chcete změnit konektivitu v mnoha kortikálních oblastech, může být užitečné zasáhnout na úrovni thalamu, než budou signály vysílány v mozku,“ říká Chen. Navrhuje, že jedním ze způsobů, jak ovlivnit konektivitu v thalamu, je modulace neurotransmiterů s použitím stávajících léků.

„Neuromodulátory by mohly změnit zpracování smyslových informací včetně vizuálního zpracování, které mohou být ovlivněny neurodevelopmentálními poruchami,“ říká. „Mnoho studií se zaměřuje na expresní vzorce neuromodulačních receptorů na thalamických neuronech a je možné, že bychom mohli najít lékárny, která jsou pro thalamus specifičtější.“

Thalamus může být také strategičtějším cílem zaměřit se na zlepšení kognitivní funkce. „Pokud byste mohli změnit konektivitu v thalamu před přenášením informací po zbytek mozku, můžete zacílit spíše na jedno místo než na více oblastí mozku. Thalamus je velmi klíčová oblast mozku, která by neměla být zanedbávána. “