Bahnbrechende Studie verbessert Verständnis der Funktion des Gehirns

Forscher an der KAUST offiziell einen Schritt näher an das Verständnis des Gehirns und seiner Funktion.

Dr. Corrado Calì, ein Wissenschaftler, spezialisiert in der Bildgebung des Gehirns bei KAUST, und Schweizer Wissenschaftler aus dem Blue Brain Project (BBP) haben gezeigt, wie Laktat ist nötig für die Gedächtnisbildung und des Lernens, die dazu führen könnten, verbessert lernen und Gedächtnis-Funktion. Das Projekt fällt unter dem Dach des ehrgeizigen europäischen Human Brain Project-Konsortium Rahmen.

Durch eine Reihe von imaging-Experimente an der KAUST der Visualisierung Core Labs in den vergangenen fünf Jahren, Calì in der Lage war, zu produzieren, drei-dimensionale Modelle der Astrozyten, notwendig, um zu simulieren, mit einer räumlichen Genauigkeit, die metabolische Kopplung zwischen Neuronen und Glia-Zellen, die mit Hilfe mathematischer Modelle, entwickelt von der BBP.

„Astrozyten sind Zellen, die Energie speichern, und geben Energie an Neuronen auf mehreren Ebenen,“ Calì erklärt. „Dazu war es wichtig, zu produzieren genaue 3-D-Rekonstruktionen dieser Astrozyten.“

Die Forschung, veröffentlicht in der Zeitschrift Progress in Neurobiology, verwendet eine Technik namens serial block-face “ – Elektronenmikroskopie, um ein Bild zu erzeugen stack—Sammlung von Bildern, erzeugen eine volumetrische Bild von einem Stück Gewebe enthält Astrozyten. Er war dann in der Lage zu segmentieren Sie und rekonstruieren Sie die Zellen.

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Astrozyten sind bekannt als äußerst Komplex in der Struktur, wodurch es unmöglich zu Bild, Sie in Ihrer Gesamtheit mit Hilfe von Licht oder Fluoreszenz-Mikroskopie-Techniken, es sei denn, durchgeführt durch Elektro-Mikroskopie.

Als der noch, Astrozyten, welche Arten von Gehirn-Zellen und der Rolle, die Sie in die Funktion des Gehirns ist nicht gut verstanden. Zunehmend ist die Arbeit, die darauf hindeutet, dass die Entwicklung von Medikamenten, die helfen können, diese Zellen besser zu funktionieren während der pathologischen Bedingungen, hilft dem Gehirn sich erholen während ein Schlaganfall oder Alzheimer-Krankheit.

„Wir konnten helfen, zu einer Verlangsamung der Krankheit handeln, die speziell auf diese Zellen,“ Calì hingewiesen. „Der erste Schritt, um zu verstehen, wie die Zelle arbeitet, ist zu verstehen, wie es strukturiert ist, und dies ist das erste Werk in der Literatur, wo wir im detail zu sehen in 3-D die vollständige Struktur eines Astrozyten.“

Die bahnbrechenden arbeiten ermöglichen könnte, die Wissenschaftler zu verstehen, wenn verschiedene Fächer von Astrozyten unterschiedlich Verhalten.

Calì glaubt, zu lernen, wie das Gehirn nutzt Laktat ist wichtig, wie mehrere Studien aus der CHUV-Klinik in Lausanne, Schweiz, zeigen beispielsweise, dass die Laktat-Injektionen innerhalb von 30 Minuten von einem Schlaganfall deutlich reduzieren kann die infarcted Hirnregionen. Es kann auch drastisch verbessern, die Wiederherstellung der normalen Funktionen auf den betroffenen Patienten, während andere Studien belegen die Wirksamkeit von Laktat auf die Umkehrung der depression.