Beberapa neuron menargetkan pelebaran pembuluh darah otak kecil – ScienceDaily

Beberapa neuron menargetkan pelebaran pembuluh darah otak kecil – ScienceDaily

[ad_1]

Neuron mengontrol aliran darah di pembuluh kecil di otak, tetapi para peneliti hanya tahu sedikit tentang hubungan ini. Sekarang tim insinyur Penn State telah menemukan hubungan antara neuron pengekspres oksida nitrat dan perubahan diameter arteri pada tikus, yang dapat menjelaskan fungsi otak dan penuaan.

“Otak memiliki banyak jenis neuron,” kata Patrick J. Drew, Profesor Huck Distinguished Associate of Engineering Science and Mechanics, Neurosurgery and Biomedical Engineering. “Orang-orang telah mengamati bahwa aliran darah dan aktivitas saraf berjalan bersamaan, dan kami ingin mengukur aliran darah dan aktivitas dalam subtipe neuron tertentu.”

Para peneliti mencari cara untuk mematikan dan menghidupkan neuron sehingga mereka dapat menentukan neuron mana yang melebarkan pembuluh darah.

“Kami tahu bahwa saat hewan berlari, semua neuron menjadi lebih aktif dan ini menyebabkan pembuluh darah bereaksi,” kata Drew. “Ada neuron rangsang dan penghambat dan ada beberapa bukti bahwa jika Anda merangsang neuron penghambat, Anda mengalami vasodilatasi, tetapi ada banyak jenis neuron penghambat. Kami ingin mencari tahu mana yang bertanggung jawab.”

Para peneliti menggunakan mikroskop dua foton untuk melihat permukaan dan arteri dalam di korteks somatosensori tikus saat tikus terjaga. Mereka mampu melakukan banyak pengamatan pada arteri yang sama pada hewan yang sama melalui serangkaian gangguan saraf yang berbeda, sehingga mereka dapat membandingkan hasil pada individu daripada antar individu. Mereka melaporkan hasilnya dalam eLife.

“Tiga puluh tahun lalu orang menyadari bahwa oksida nitrat adalah vasodilator,” kata Drew. “Peneliti lain telah melihat enzim oksida nitrat merangsang subset neuron memberi kita petunjuk bahwa ini dapat membantu menemukan neuron yang bertanggung jawab.”

Drew dan timnya menunjukkan bahwa dengan peningkatan atau penurunan enzim oksida nitrat terjadi perubahan dilatasi tanpa ada perubahan aktivitas listrik. Menurut Drew, otak kelebihan pasokan oksigen, sehingga peningkatan pelebaran saat berlari atau karena alasan lain belum tentu meningkatkan suplai oksigen.

“Perubahan tersebut sepertinya tidak terkait dengan kebutuhan,” kata Drew. “Ini adalah misteri mengapa itu terjadi.”

Karena para peneliti dapat melacak perubahan dalam pembuluh darah yang sama dari waktu ke waktu dan dengan rangsangan yang berbeda, mereka dapat membandingkan perubahan ini dengan garis dasar pada masing-masing hewan. Mereka juga dapat menghambat kelompok neuron tertentu untuk berbagai jangka waktu.

“Hasil kami menunjukkan model di mana sekitar setengah dari rentang dinamis di basal dan diameter arteri darah yang ditimbulkan dikendalikan oleh sekelompok kecil neuron dan sisanya dikendalikan oleh neuron dan astrosit lain,” lapor para peneliti. “Setiap kerusakan atau disfungsi neuron nNOS (memproduksi enzim oksida nitrat) dapat mengakibatkan penurunan aliran darah basal, terlepas dari kebutuhan metaboliknya.”

Para peneliti juga mencatat bahwa perubahan diameter pembuluh darah mempengaruhi amplitudo sinyal fmri. Karena fmri digunakan untuk menggambarkan pembuluh darah pada hewan dan manusia, ini dapat menghasilkan sinyal yang tidak terkait dengan aktivitas saraf.

“Ini memberitahu kita bahwa sinyal fmri mungkin tidak mewakili aktivitas secara keseluruhan,” kata Drew. “Ini menunjukkan bahwa jika neuron-neuron ini mati, itu mungkin menyebabkan perkembangan demensia.”

Para peneliti ingin mengetahui apa yang terjadi jika neuron-neuron ini ditutup untuk waktu yang lama. Mereka juga ingin tahu apa yang terjadi jika neuron yang sama ini distimulasi untuk waktu yang lama. Tujuan lainnya adalah untuk memahami apa yang mendorong neuron-neuron ini, input modulasi apa yang mereka terima dan di bagian otak lain apa mereka berfungsi?

Juga mengerjakan proyek ini dari Penn State adalah Christina T. Echagarruga, penerima doktor di bidang bioteknologi; Kyle W. Gheres, mahasiswa pascasarjana di bidang biosains molekuler, seluler, dan integratif; dan Jordan N. Norwood, penerima doktor dalam bidang sel dan biologi perkembangan.

National Institutes of Health mendukung penelitian ini.

Sumber Cerita:

Materi disediakan oleh Penn State. Asli ditulis oleh A’ndrea Elyse Messer. Catatan: Konten dapat diedit gaya dan panjangnya.

Untuk Informasi Lebih lanjut silahkan Kunjungi : Lagu Togel

Author Image
adminProzen