ВТБ-инструкции » Часто задаваемые вопросы ВТБ Онлайн » Мозговая цепь новорожденного стабилизирует взгляд: открытие может послужить руководством для будущих исследований расстройств движения глаз и равновесия

Мозговая цепь новорожденного стабилизирует взгляд: открытие может послужить руководством для будущих исследований расстройств движения глаз и равновесия

07 январь, 2025 0

Новое исследование показало, что древний мозговой контур, который позволяет глазам рефлекторно поворачиваться вверх при наклоне тела вниз, настраивается на ранних этапах жизни по мере развития животного.



Под руководством исследователей из Медицинской школы Гроссмана Нью-Йоркского университета исследование вращается вокруг того, как позвоночные, включая людей и животных, охватывающих эволюцию от примитивных рыб до млекопитающих, стабилизируют свой взгляд во время движения. Для этого они используют мозговую схему , которая превращает любые изменения ориентации, воспринимаемые системой равновесия (вестибулярной) в их ушах, в мгновенное противодействие их глаз.


Исследование опубликовано в журнале Science .


Называемый вестибулоокулярным рефлексом, этот контур обеспечивает стабильное восприятие окружающей среды. Когда он нарушается — из-за травмы, инсульта или генетического состояния — человек может чувствовать, что мир подпрыгивает каждый раз, когда его голова или тело двигаются. У взрослых позвоночных этот и другие мозговые контуры настраиваются с помощью обратной связи от органов чувств (зрения и равновесия). Авторы текущего исследования были удивлены, обнаружив, что, напротив, сенсорный вход не был необходим для созревания рефлекторного контура у новорожденных.


Исследование включало эксперименты, проведенные на личинках данио-рерио , у которых рефлекс стабилизации взгляда похож на рефлекс у людей. Кроме того, данио-рерио прозрачны, поэтому исследователи буквально наблюдали за созреванием мозговых клеток, называемых нейронами, чтобы понять изменения, которые позволяют новорожденной рыбе поворачивать глаза вверх соответствующим образом, когда ее тело наклоняется вниз (или глаза вниз, когда ее тело наклоняется вверх).


«Изучение механизмов возникновения вестибулярных рефлексов может помочь нам найти новые способы борьбы с патологиями, влияющими на равновесие или движения глаз», — говорит старший автор исследования Дэвид Шоппик, доктор философии, доцент кафедры отоларингологии, хирургии головы и шеи, неврологии и физиологии, а также Института неврологии в Нью-Йоркском университете имени Лангона.


Глаз данио рерио значительно увеличивается в возрасте от 3 дней (вверху) до 15 дней (внизу), что сопровождается изменениями в мозговых цепях, которые позволяют данио рерио стабилизировать свой взгляд. Автор: Медицинская школа Гроссмана Нью-Йоркского университета


Наклоны за доли секунды
Чтобы проверить давнее предположение о том, что рефлекс настраивается визуальной обратной связью, исследовательская группа изобрела аппарат для вызова рефлекса путем наклона и наблюдения за глазами данио-рерио, которые были слепы от рождения. Группа заметила, что способность рыб к обратному вращению глаз после наклона была сопоставима с личинками, которые могли видеть.


Хотя прошлые исследования установили, что сенсорный ввод помогает животным научиться правильно двигаться в своей среде, новая работа предполагает, что такая настройка вестибулоокулярного рефлекса вступает в игру только после того, как рефлекс полностью созреет. Примечательно, что другой набор экспериментов показал, что рефлекторная схема также достигает зрелости во время развития без ввода от чувствительного к гравитации вестибулярного органа, называемого эллипсом.


Поскольку вестибулоокулярный рефлекс мог созревать без сенсорной обратной связи, исследователи предположили, что самая медленно созревающая часть мозговой цепи должна задавать темп развития рефлекса. Чтобы найти часть, ограничивающую скорость, исследовательская группа измерила реакцию нейронов на протяжении всего развития, когда они наклоняли тело данио-рерио на доли секунды.


Исследователи обнаружили, что центральные и двигательные нейроны в цепи показали зрелые ответы до того, как рефлекс закончил свое развитие. Следовательно, самая медленная часть цепи для созревания не могла находиться в мозге, как долгое время предполагалось, а была обнаружена в нервно-мышечном соединении — сигнальном пространстве между двигательными нейронами и мышечными клетками, которые двигают глаз. Серия экспериментов показала, что только темп созревания соединения соответствовал скорости, с которой рыбы улучшали свою способность к противовращению глаз.


Двигаясь вперед, команда доктора Шоппика будет изучать свою новую подробную схему в контексте человеческих расстройств. Текущая работа изучает, как сбои в развитии двигательных нейронов и нервно-мышечных соединений приводят к расстройствам глазодвигательной системы, включая распространенное смещение глаз, называемое страбизмом (также известное как ленивый глаз и косоглазие).


Прямо перед двигательными нейронами вестибулоокулярной цепи находятся интернейроны, которые формируют входящую сенсорную информацию и интегрируют то, что видят глаза, с органами равновесия. Еще одна из целей доктора Шоппика — лучше понять, как нарушается функция таких клеток по мере развития цепей равновесия, с целью помочь 5% детей в США, борющихся с той или иной формой проблемы с равновесием.


«Понимание основных принципов возникновения вестибулярных цепей является предпосылкой для решения не только проблем с равновесием, но и нарушений развития мозга», — говорит первый автор исследования Пейдж Лири, доктор философии. Она была аспиранткой в ​​лаборатории доктора Шоппика, который руководил исследованием, и с тех пор покинула учреждение.


Наряду с докторами Шоппиком и Лири, авторами исследования с кафедр отоларингологии, хирургии головы и шеи, неврологии и физиологии, а также Института неврологии в Нью-Йоркском университете имени Лангона были Селин Беллегарда, Шерил Квайну, Дена Голдблатт и Басак Рости.

Также читают:
  • Что делать, если забыл пароль от ВТБ Онлайн? ТОП-4 способа восстановления
  • Исследование показывает, что таблетки для экстренной контрацепции могут стать альтернативой мифепристону при абортах
  • Влияние РНК на метаболизм сахара может изменить стратегии здоровья кишечника
  • Доклиническое исследование показало, что микроглия переваривает крупные бляшки Альцгеймера, выплевывая в них ферменты
  • Коктейль из трех препаратов демонстрирует потенциал для усиления эффективности терапии рака CAR-T
  • Поделиться:

    Задать вопрос
    Подтвердите, что вы не робот:*