Giới thiệu
Bộ não sẽ chẳng là gì nếu không có khả năng giao tiếp. Tế bào thần kinh là hộp trò chuyện của cơ quan đàm thoại này và chúng giao tiếp với nhau bằng cách trao đổi các xung điện bằng cách sử dụng các chất truyền tin hóa học gọi là chất dẫn truyền thần kinh. Bằng cách lặp lại quá trình này hàng tỷ lần mỗi giây, não sẽ chuyển đổi các cụm hóa chất thành các hành động, ký ức và suy nghĩ phối hợp.
Các nhà nghiên cứu nghiên cứu cách thức hoạt động của não bằng cách nghe lén cuộc trò chuyện hóa học đó. Nhưng các tế bào thần kinh thường nói to và thường xuyên đến mức nếu có những giọng nói khác nhỏ hơn thì có thể khó nghe thấy chúng.
Trong hầu hết thế kỷ 20, các nhà khoa học thần kinh phần lớn đều đồng ý rằng tế bào thần kinh là tế bào não duy nhất truyền tín hiệu điện. Tất cả các tế bào não khác, được gọi là tế bào thần kinh đệm, được cho là chỉ đóng vai trò hỗ trợ. Sau đó, vào năm 1990, một hiện tượng kỳ lạ đã xuất hiện: Các nhà nghiên cứu quan sát một tế bào hình sao, một loại phụ của tế bào thần kinh đệm, phản ứng với glutamate, chất dẫn truyền thần kinh chính tạo ra hoạt động điện.
Trong nhiều thập kỷ kể từ đó, các nhóm nghiên cứu đã đưa ra những bằng chứng trái ngược nhau, một số báo cáo rằng tế bào hình sao truyền tín hiệu và những người khác phản bác lại rằng chúng chắc chắn là không. Sự bất đồng diễn ra tại các hội nghị và trong xem xét sau khi xem xét của bằng chứng. Hai bên dường như không thể hòa giải được.
Một bài báo mới được xuất bản trong Thiên nhiên vào tháng XNUMX đã đưa ra bằng chứng tốt nhất cho thấy tế bào hình sao có thể phát tín hiệu, được thu thập trong XNUMX năm bởi một nhóm do Andrea Volterra dẫn đầu, giảng viên thỉnh giảng tại Trung tâm Kỹ thuật Sinh học và Thần kinh Wyss ở Geneva, Thụy Sĩ. Nghiên cứu này bao gồm hai bằng chứng quan trọng: hình ảnh glutamate chảy từ tế bào hình sao và dữ liệu di truyền cho thấy những tế bào này, được gọi là tế bào hình sao glutamatergic, có bộ máy tế bào để sử dụng glutamate theo cách tế bào thần kinh làm.
Bài báo cũng giúp giải thích những phát hiện trái ngược nhau trong nhiều thập kỷ. Bởi vì chỉ một số tế bào hình sao có thể thực hiện tín hiệu này, nên theo một nghĩa nào đó, cả hai mặt của cuộc tranh cãi đều đúng: Kết quả của một nhà nghiên cứu phụ thuộc vào loại tế bào hình sao mà họ lấy mẫu.
Christopher Dulla, giáo sư khoa học thần kinh tại Đại học Tufts, người nghiên cứu tín hiệu tế bào hình sao và không tham gia vào công việc mới, cho biết: “Nghiên cứu này rất thú vị vì nó đưa ra lời giải thích tại sao cả hai dữ liệu đó đều có sẵn và mâu thuẫn nhau”. “Tôi có xu hướng mua nó.”
Khám phá này mở ra khả năng một số tế bào hình sao tạo thành một phần thiết yếu trong mạch điện của não. “Càng ngày chúng tôi càng đi đến ý tưởng rằng có sự tham gia của tất cả các loại tế bào vào chức năng của não,” Volterra nói. “Nó tích hợp hơn nhiều so với những gì người ta nghĩ trước đây.”
Một trang web giao tiếp
Cái tên chung “glia” - từ tiếng Hy Lạp có nghĩa là "keo" - dành cho tất cả các tế bào não không phải là tế bào thần kinh, như tế bào hình sao, truyền tải quan điểm ban đầu của các nhà khoa học rằng mục đích chính của chúng là giữ các tế bào thần kinh lại với nhau. Tuy nhiên, kể từ mô tả đầu tiên về tế bào hình sao vào năm 1865, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng họ có thể làm được nhiều hơn thế. Thứ nhất, chúng có các thụ thể glutamate, chúng sử dụng để phát hiện và dọn sạch các chất dẫn truyền thần kinh dư thừa trong không gian xung quanh tế bào thần kinh.
Điều chưa rõ ràng là liệu họ có thể sử dụng glutamate để tự tạo ra tín hiệu điện hay không. Năm 1994, các nhà nghiên cứu tế bào hình sao được kích thích trong một cái đĩa và thấy các tế bào thần kinh gần đó dường như phản ứng bằng cách chuẩn bị gửi tín hiệu. Và vào năm 1997, Volterra và các đồng nghiệp của ông quan sát thấy điều ngược lại: Tế bào hình sao của chuột đáp lại lời kêu gọi của tế bào thần kinh bằng các sóng dao động của phân tử canxi truyền tín hiệu. Từ năm 2000 đến 2012, các nhà nghiên cứu đã xuất bản hơn 100 bài báo báo cáo bằng chứng ủng hộ khả năng giao tiếp của tế bào hình sao thông qua các khớp thần kinh.
Nhưng những người khác đặt câu hỏi bằng chứng đó được thu thập và giải thích như thế nào. Ví dụ, vào năm 2014, các nhà nghiên cứu phát hiện rằng mô hình chuột chủ chốt có sai sót, đặt ra câu hỏi về các nghiên cứu trước đây sử dụng những con chuột đó.
Trong khi đó, quan điểm về tế bào hình sao đang phát triển và các nhà khoa học bắt đầu coi chúng là những người tham gia tích cực vào quá trình xử lý thông tin của não. Trong khi tế bào thần kinh và các nhánh nhánh của chúng thường được hình dung như những cái cây thì tế bào hình sao lại giống một loại nấm hơn, tạo thành một tấm thảm dệt chặt bao phủ não và chia sẻ thông tin giữa các bộ phận cấu thành của nó. Bằng cách này, tế bào hình sao dường như tạo thành một mạng lưới phối hợp ảnh hưởng đến hoạt động của tế bào thần kinh. Ví dụ, vào năm 2016, khi đang thực hiện nghiên cứu khoa học thần kinh tại Đại học California, San Francisco, Kira Poskanzer phát hiện Tế bào hình sao của chuột có thể thúc đẩy các tế bào thần kinh gần đó đi vào trạng thái ngủ nhịp nhàng bằng cách điều chỉnh glutamate.
Poskanzer, hiện đang làm việc tại công ty khởi nghiệp công nghệ sinh học Arcadia Science, cho biết: “Nó không giống như một tế bào riêng lẻ làm công việc riêng của mình mà giống như một phần của cả một nhóm tế bào làm việc cùng nhau”.
Tuy nhiên, có sự khác biệt giữa việc thu dọn glutamate và việc tạo ra tín hiệu thực sự. Volterra tin rằng một số tế bào hình sao có khả năng làm được điều sau. Nhưng để chứng minh điều đó, ông cần bằng chứng cho thấy tế bào hình sao có thể gửi tín hiệu và có các công cụ phù hợp để làm điều đó theo những cách phù hợp và có ý nghĩa.
Một loại tế bào não mới
Volterra đã tận dụng một phương pháp mới để nghiên cứu não: giải trình tự RNA đơn bào, giúp chụp nhanh toàn bộ bộ gen hoạt động trong từng tế bào trong toàn bộ mô. Kết hợp qua tám cơ sở dữ liệu về tế bào hồi hải mã của chuột, ông đã xác định được chín cụm tế bào hình sao, được phân biệt bằng hoạt động gen của chúng. Tế bào hình sao trong một - và chỉ một - trong số các cụm protein được phiên mã được biết là có liên quan đến việc lưu trữ, giải phóng và vận chuyển chất dẫn truyền thần kinh bằng cách sử dụng các túi, như xảy ra trong tế bào thần kinh. Các tế bào không được phân bố đồng đều trên vùng não hoặc thậm chí trên các mạch cụ thể.
Để xem liệu con người có những tế bào này hay không, Volterra và nhóm của ông đã tìm kiếm ba cơ sở dữ liệu về tế bào hồi hải mã của con người để tìm các dấu hiệu protein giống nhau mà họ đã thấy ở tế bào hình sao của chuột. Các chữ ký xuất hiện trong cả ba bộ dữ liệu.
Tuy nhiên, dữ liệu di truyền đó vẫn là bằng chứng gián tiếp. Volterra cần thể hiện tín hiệu đang hoạt động. Ông và nhóm của mình đã mô phỏng tín hiệu thần kinh tới tế bào hình sao trong các lát não chuột và chụp ảnh các phân tử do tế bào hình sao giải phóng. Một số - nhưng không phải tất cả - tế bào hình sao phản ứng với glutamate. Và khi các nhà nghiên cứu ngăn chặn tế bào hình sao sử dụng túi, tế bào không thể giải phóng glutamate được nữa.
Đối với Volterra, bằng chứng đã rõ ràng. “Chúng tôi đã đúng. Có những tế bào hình sao giải phóng glutamate,” ông nói. “Nhưng chúng tôi cũng đã sai, vì chúng tôi cho rằng tất cả tế bào hình sao đều giải phóng glutamate.”
Dmitri Ruskov, giáo sư khoa học thần kinh tại Đại học College London, người không tham gia vào nghiên cứu, cho biết những phát hiện này gần như chắc chắn sẽ nâng cao sự hiểu biết hiện tại về cách não giao tiếp. Nhưng theo cách nào là một câu hỏi mở.
Biết rằng tế bào hình sao có thể truyền tín hiệu chỉ là bước đầu tiên. Thực tế đó không trả lời câu hỏi các khớp thần kinh phản ứng như thế nào với glutamate tế bào hình sao. Nó không cho biết chức năng nào yêu cầu tín hiệu tế bào hình sao thay thế hoặc ngoài tế bào thần kinh. Nó không giải thích được tại sao một số vùng não có nhiều tế bào hình sao glutamatergic hơn những vùng khác hoặc tại sao một tập hợp con sử dụng chức năng này trong khi những vùng còn lại thì không.
Thay vào đó, giống như tất cả những khám phá mới, nó đặt ra những câu hỏi mới để khoa học trả lời.
“Chúng tôi có rất nhiều bằng chứng quan trọng,” Ruskov nói. “Bây giờ bạn cần một lý thuyết để kết hợp tất cả lại với nhau.”
Quanta đang tiến hành một loạt cuộc khảo sát để phục vụ khán giả của chúng tôi tốt hơn. Lấy của chúng tôi khảo sát độc giả sinh học và bạn sẽ được tham gia để giành chiến thắng miễn phí Quanta hàng hóa.
- Phân phối nội dung và PR được hỗ trợ bởi SEO. Được khuếch đại ngay hôm nay.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Trao quyền cho chính mình. Truy cập Tại đây.
- PlatoAiStream. Thông minh Web3. Kiến thức khuếch đại. Truy cập Tại đây.
- Trung tâmESG. Than đá, công nghệ sạch, Năng lượng, Môi trường Hệ mặt trời, Quản lý chất thải. Truy cập Tại đây.
- PlatoSức khỏe. Tình báo thử nghiệm lâm sàng và công nghệ sinh học. Truy cập Tại đây.
- nguồn: https://www.quantamagazine.org/these-cells-spark-electricity-in-the-brain-theyre-not-neurons-20231018/
- :là
- :không phải
- ][P
- $ LÊN
- 100
- 1994
- 2000
- 2012
- 2014
- 2016
- 20th
- a
- có khả năng
- Giới thiệu
- Tài khoản
- ngang qua
- Hoạt động
- hành động
- hoạt động
- hoạt động
- Ngoài ra
- Lợi thế
- Sau
- đồng ý
- Tất cả
- gần như
- Ngoài ra
- trong số
- an
- và
- Một
- trả lời
- xuất hiện
- Xuất hiện
- phương pháp tiếp cận
- LÀ
- khu vực
- xung quanh
- AS
- At
- khán giả
- BE
- bởi vì
- được
- trước
- Bắt đầu
- tin
- BEST
- Hơn
- giữa
- tỷ
- công nghệ sinh học
- thân hình
- cả hai
- Cả hai mặt
- Brain
- Tế bào não
- nhưng
- mua
- by
- Calcium
- california
- gọi là
- Cuộc gọi
- CAN
- có khả năng
- Tế bào
- Trung tâm
- Thế kỷ
- chắc chắn
- hóa chất
- Christopher
- tốt nghiệp lớp XNUMX
- trong sáng
- đồng nghiệp
- Trường đại học
- Đến
- giao tiếp
- hoàn thành
- Tiến hành
- hội nghị
- Mâu thuẫn
- Hãy xem xét
- thành phần
- tranh cãi
- Conversation
- đàm thoại
- Mát mẻ
- phối hợp
- có thể
- tò mò
- Current
- dữ liệu
- bộ dữ liệu
- cơ sở dữ liệu
- thập kỷ
- chắc chắn
- Mô tả
- phát hiện
- sự khác biệt
- phát hiện
- phát hiện
- món ăn
- Phân biệt
- phân phối
- do
- Không
- làm
- được mệnh danh là
- điện
- xuất hiện
- Kỹ Sư
- đăng ký hạng mục thi
- vào
- thiết yếu
- Ngay cả
- như nhau
- bằng chứng
- phát triển
- ví dụ
- dư thừa
- trao đổi
- Giải thích
- giải thích
- thực tế
- ủng hộ
- phát hiện
- Tên
- thiếu sót
- Chảy
- Trong
- hình thức
- Francisco
- Miễn phí
- từ
- chức năng
- chức năng
- tập hợp
- tạo ra
- tạo
- tạo ra
- di truyền
- rượu đỗ tùng
- Glia
- có
- người Hy Lạp
- có
- Cứng
- Có
- he
- Nghe
- giúp
- của mình
- tổ chức
- Độ đáng tin của
- Tuy nhiên
- HTTPS
- Nhân loại
- ý tưởng
- xác định
- if
- hình ảnh
- in
- bao gồm
- hệ thống riêng biệt,
- thông tin
- ban đầu
- thay vì
- tích hợp
- trong
- tham gia
- IT
- ITS
- Key
- nổi tiếng
- phần lớn
- ít
- Lượt thích
- London
- còn
- máy móc thiết bị
- tạp chí
- Chủ yếu
- có ý nghĩa
- Memories
- hàng hóa
- Might
- kiểu mẫu
- phân tử
- chi tiết
- hầu hết
- nhiều
- tên
- Thiên nhiên
- Cần
- cần thiết
- Neurons
- Khoa học thần kinh
- Mới
- NIH
- Không
- không
- tại
- of
- thường
- on
- ONE
- có thể
- mở
- mở ra
- or
- Nền tảng khác
- Khác
- vfoXNUMXfipXNUMXhfpiXNUMXufhpiXNUMXuf
- ra
- kết thúc
- riêng
- Giấy
- giấy tờ
- một phần
- tham gia
- tham gia
- các bộ phận
- người
- mỗi
- Thực hiện
- hiện tượng
- miếng
- plato
- Thông tin dữ liệu Plato
- PlatoDữ liệu
- chơi
- đặt ra
- khả năng
- chuẩn bị
- quà
- Trước khi
- quá trình
- xử lý
- Giáo sư
- bằng chứng
- Protein
- Protein
- Chứng minh
- cung cấp
- công bố
- hoàn toàn
- mục đích
- đặt
- tạp chí lượng tử
- câu hỏi
- Đặt câu hỏi
- Câu hỏi
- nâng cao
- CON CHUỘT
- Người đọc
- khu
- điều tiết
- phát hành
- phát hành
- có liên quan
- Báo cáo
- yêu cầu
- nghiên cứu
- nhà nghiên cứu
- Trả lời
- đáp ứng
- REST của
- Kết quả
- ngay
- RNA
- vai trò
- Nói
- tương tự
- San
- San Francisco
- thấy
- nói
- Khoa học
- các nhà khoa học
- Thứ hai
- xem
- hình như
- dường như
- đã xem
- gửi
- ý nghĩa
- Tháng Chín
- giải trình tự
- Loạt Sách
- phục vụ
- bộ
- cổ phiếu
- hiển thị
- Sides
- Tín hiệu
- tín hiệu
- Chữ ký
- có ý nghĩa
- kể từ khi
- ngủ
- Ảnh chụp
- So
- một số
- không gian
- Spark
- nói
- riêng
- khởi động
- Tiểu bang
- Bước
- Vẫn còn
- là gắn
- nghiên cứu
- Học tập
- Học tập
- bộ
- hỗ trợ
- switzerland
- Synapses
- Hãy
- mất
- Thảo luận
- nhóm
- đội
- hơn
- việc này
- Sản phẩm
- cung cấp their dịch
- Them
- sau đó
- lý thuyết
- Đó
- Kia là
- họ
- điều
- điều này
- những
- Tuy nhiên?
- nghĩ
- số ba
- Thông qua
- khắp
- chặt lấy
- thời gian
- đến
- bên nhau
- mất
- công cụ
- vận chuyển
- Cây
- thực sự
- hai
- loại
- sự hiểu biết
- trường đại học
- Đại học California
- sử dụng
- đã sử dụng
- sử dụng
- sử dụng
- thông qua
- Xem
- VOICE
- là
- sóng biển
- Đường..
- cách
- we
- web
- webp
- là
- Điều gì
- khi nào
- liệu
- cái nào
- trong khi
- CHÚNG TÔI LÀ
- toàn bộ
- tại sao
- sẽ
- giành chiến thắng
- với
- Từ
- Công việc
- đang làm việc
- công trinh
- Sai
- năm
- nhưng
- Bạn
- zephyrnet