Forscher an der UMass Medical School entdeckten einen Mechanismus, der bewirkt, dass ein Ungleichgewicht der exzitatorischen und inhibitorischen Signalübertragung im Nervensystem. Diese Forschung, die durchgeführt wurde, war mit dem Fadenwurm C. elegans und Veröffentlichung in eLife, können neue Einblicke in die molekularen und neuronalen Systemen zugrunde, dass menschliche neuronale Erkrankungen.
So viel wie 12 Prozent der Menschen erleben Migräne—eine zutiefst schmerzliche, oft Intensive und schwächenden form von Kopfschmerzen—an einem gewissen Punkt in Ihrem Leben. Einige Formen von Migräne, allerdings sind erblich und sind überliefert durch die Familie. Neue Einblicke in das, was passiert in den Gehirnen von Menschen mit dieser erblichen von der Migräne kam aus einer unerwarteten Tier: die kleine Runde Wurm C. elegans.
Mark Alkema, Ph. D., professor von Neurobiologie und Kollegen waren fasziniert von einem Mutanten C. elegans , die ausgestellt seltsames Verhalten. In der Labor -, C. elegans, in der Regel bewegt sich auf agar-Platten Fütterung auf reichlich Bakterien, kaum jemals ändern Ihre vorwärts zu kriechen. Dr. Alkema Labor isoliert ein mutant Wurm, der war hyperaktiv; es hielt schalten Richtungen, steil, hin und her.
„Wir waren neugierig, was die Folge hatte, dass die Beschlagnahme-wie Bewegung in die mutierten Wurm,“ Alkema sagte.
Die genetische Analyse der Mutante Wurm ergab eine änderung in einem calcium-Kanal, der entscheidend ist für die neuronale Kommunikation. Wenn Nervenzellen aktiviert werden, wird diese voltage-gated calcium-Kanäle öffnen, um zu auslösen, die Freisetzung von Neurotransmittern von einem neuron zum nächsten. Die calcium-Kanal-mutation der Alkema lab zeichnet sich erlaubt, Kanäle zu öffnen, mehr schnell, so dass Neuronen zu reden, lauter zu empfangenden Neuronen. Interessanterweise, ähnlich wie Mutationen in menschlichen calcium-Kanäle verursachen Migräne.
Alkema verwendet der Wurm zu sehen, wie diese Migräne-mutation beeinflusst das Nervensystem.
„Wir haben festgestellt, dass die mutation gestört, das empfindliche Gleichgewicht von erregenden und hemmenden Signalübertragung im Gehirn“, sagte er. „Diese Bilanz ist kritisch, die für unsere Gehirne, um richtig zu arbeiten.“
Störungen dieses Gleichgewicht wurde im Zusammenhang mit einigen neuronalen Erkrankungen, einschließlich Schizophrenie, Epilepsie und Migräne, nach Alkema.
„Unsere Studien zeigen, wie ein solches Ungleichgewicht kommen könnte“, sagte er. „Wir finden, dass eine erhöhte exzitatorische Signaltransduktion reduziert die hemmende Synapsen im Nervensystem. Entdeckten wir einen Mechanismus, der hoch konserviert ist vom Wurm zum Menschen, bei dem exzitatorischen neurotransmission führt zur Destabilisierung von inhibitorischen Rezeptoren.“