Sambungan Usus-Otak untuk Pembangunan Sosial – Berita Neurosains

Ringkasan: Mikrob yang sihat dalam usus menggalakkan pemangkasan sinaptik dalam litar otak yang berkaitan dengan tingkah laku sosial. Penyelidikan terdahulu telah mengaitkan kedua-dua pemangkasan sinaptik yang lemah dan kesihatan usus dengan gangguan perkembangan saraf termasuk ASD. Penemuan baru boleh membuka jalan untuk rawatan untuk gangguan yang berkaitan dengan defisit tingkah laku sosial.

Sumber: Universiti Oregon

Untuk belajar bersosial, ikan zebra perlu mempercayai usus mereka.

Mikrob usus menggalakkan sel khusus untuk memangkas kembali sambungan tambahan dalam litar otak yang mengawal tingkah laku sosial, kajian UO baharu dalam zebrafish menunjukkan. Pemangkasan adalah penting untuk perkembangan tingkah laku sosial yang normal.

Para penyelidik juga mendapati bahawa neuron ‘sosial’ ini serupa dengan ikan zebra dan tikus. Itu menunjukkan penemuan itu mungkin diterjemahkan antara spesies-dan mungkin boleh menunjukkan jalan kepada rawatan untuk pelbagai keadaan perkembangan saraf.

“Ini adalah satu langkah besar ke hadapan,” kata ahli sains saraf UO, Judith Eisen, yang mengetuai kerja bersama ahli sains saraf Philip Washbourne. “Ia juga memberi penerangan tentang perkara yang berlaku pada haiwan yang lebih besar dan berbulu.”

Pasukan melaporkan penemuan mereka dalam dua kertas baharu, diterbitkan dalam PLOS Biologi dan BMC Genomics.

Walaupun tingkah laku sosial adalah fenomena kompleks yang melibatkan banyak bahagian otak, makmal Washbourne sebelum ini mengenal pasti satu set neuron dalam otak ikan zebra yang diperlukan untuk satu jenis interaksi sosial tertentu.

Biasanya, jika dua ikan zebra bertemu antara satu sama lain melalui sekatan kaca, mereka akan menghampiri satu sama lain dan berenang bersebelahan. Tetapi ikan zebra tanpa neuron ini tidak menunjukkan minat.

Di sini, pasukan itu menemui laluan yang menghubungkan mikrob dalam usus ke neuron di otak ini. Dalam ikan yang sihat, mikrob usus memacu sel yang dipanggil microglia untuk memangkas kembali hubungan tambahan antara neuron.

Pemangkasan adalah bahagian normal perkembangan otak yang sihat. Seperti kekacauan di kaunter, sambungan saraf tambahan boleh menghalang sambungan saraf yang benar-benar penting, mengakibatkan mesej bercelaru.

Dalam ikan zebra tanpa mikrob usus itu, pemangkasan tidak berlaku, dan ikan menunjukkan defisit sosial.

“Kami telah lama mengetahui bahawa mikrobiom mempengaruhi banyak perkara semasa pembangunan,” kata Washbourne. “Tetapi belum ada banyak data konkrit tentang bagaimana mikrobiom mempengaruhi otak. Kami telah melakukan sedikit sebanyak untuk menolak sempadan di sana.”

Dalam kertas kedua, pasukan mengenal pasti dua ciri penentu set neuron sosial ini yang mungkin dikongsi oleh tikus dan ikan zebra. Satu ialah sel-sel ini boleh dikenal pasti dengan menghidupkan gen yang serupa—petunjuk bahawa mereka mungkin memainkan peranan yang sama dalam otak kedua-dua spesies.

Di sini, pasukan itu menemui laluan yang menghubungkan mikrob dalam usus ke neuron di otak ini. Imej berada dalam domain awam

Tanda-tanda tandatangan sedemikian boleh digunakan untuk mengenal pasti neuron yang memainkan peranan ini dalam otak yang berbeza. Yang lain ialah “neuron dengan tandatangan gen yang sama pada tikus berada di lokasi otak yang lebih kurang sama dengan neuron sosial ikan zebra,” kata Eisen.

Penemuan itu menguatkan kepercayaan penyelidik bahawa kerja mereka dalam ikan zebra boleh diterjemahkan kepada tikus atau manusia. Lebih mudah untuk mengkaji kacang dan selak perkembangan otak dalam ikan zebra, di mana saintis boleh melihat litar saraf terbentuk melalui badan lutsinar anak ikan. Penyelidik kemudiannya boleh mengambil pandangan daripada ikan zebra dan menggunakannya sebagai tempat permulaan untuk memahami spesies lain.

Kedua-dua gangguan mikrobiom usus dan pemangkasan sinaps saraf yang lemah telah dikaitkan dengan pelbagai keadaan neuropsikiatri seperti gangguan spektrum autisme.

“Jika kita boleh mengikat ini bersama-sama, ia mungkin memudahkan terapeutik yang lebih baik untuk pelbagai gangguan,” kata Joseph Bruckner, postdoc di makmal Eisen dan Washbourne dan pengarang pertama mengenai PLOS Biologi kertas. Langkah seterusnya ialah mencari tahu molekul apa yang menghubungkan bakteria dengan mikroglia, memetakan laluan antara mikrob dan tingkah laku dengan lebih terperinci.

Lihat juga

Ini menunjukkan 5 ekor burung kutilang belang di dalam sangkar

Mengenai berita penyelidikan mikrobiom dan pembangunan sosial ini

Pengarang: Pejabat Akhbar
Sumber: Universiti Oregon
Hubungi: Pejabat Akhbar – Universiti Oregon
Imej: Imej itu berada dalam domain awam

Penyelidikan Asal: Buka akses.
Mikrobiota menggalakkan tingkah laku sosial dengan memodulasi pembentukan semula mikroglial neuron otak depan” oleh Judith Eisen et al. PLOS Biologi


Abstrak

Mikrobiota menggalakkan tingkah laku sosial dengan memodulasi pembentukan semula mikroglial neuron otak depan

Mikrobiota yang berkaitan dengan hos membimbing trajektori program pembangunan, dan komposisi mikrobiota yang diubah dikaitkan dengan keadaan perkembangan saraf seperti gangguan spektrum autisme. Kerja terkini mencadangkan bahawa mikrobiota memodulasi fenotip tingkah laku yang berkaitan dengan gangguan ini.

Kami mendapati bahawa mikrobiota ikan zebra diperlukan untuk tingkah laku sosial biasa dan mendedahkan laluan molekul yang menghubungkan mikrobiota, pembentukan semula mikroglial litar saraf, dan tingkah laku sosial dalam model vertebrata yang boleh dikendalikan secara eksperimen ini.

Memeriksa korelasi tingkah laku neuron, kami mendapati bahawa mikrobiota menghalang kerumitan neurit dan menyasarkan neuron otak depan yang diperlukan untuk tingkah laku sosial biasa dan diperlukan untuk penyetempatan mikroglia otak depan, fagosit pemastautin otak yang merombak arbor neuron.

Mikrobiota juga mempengaruhi fungsi molekul mikroglial, termasuk menggalakkan ekspresi laluan isyarat pelengkap dan faktor pembentukan semula sinaptik c1q. Beberapa taksa bakteria yang berbeza secara individu mencukupi untuk fenotip mikroglial dan neuron normal, menunjukkan bahawa perkembangan neuroimun hos adalah sensitif kepada ciri yang biasa di kalangan banyak bakteria.

Keputusan kami menunjukkan bahawa mikrobiota mempengaruhi tingkah laku sosial ikan zebra dengan merangsang pembentukan semula mikroglial litar forebrain semasa pembangunan saraf awal dan mencadangkan laluan untuk campur tangan baru dalam pelbagai gangguan perkembangan saraf.

We want to thank the author of this write-up for this incredible content

Sambungan Usus-Otak untuk Pembangunan Sosial – Berita Neurosains


Find here our social media accounts as well as other related pageshttps://paw6.info/related-pages/