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Neuroscienze e ricerca su Alzheimer e Parkinson

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Le NEUROSCIENZe sviluppano potenziali strumenti per lo studio della funzione cerebrale. La termogenetica potrebbe aiutare la ricerca sull'Alzheimer, il Parkinson.

NeuroscienzeUna squadra di neuroscienziati dell'Università del Missouri si avvicina sempre di più allo sviluppo degli strumenti necessari per decifrare il cervello.

Nel 2015, in un nuovo studio di neuroscienze, il team ha ricevuto una borsa di studio per la ricerca preliminare (EAGER) della National Science Foundation per indagare su una nuova classe di proteine attivata dal calore. Ora il team ha pubblicato un nuovo documento che dimostra come queste proteine possano essere utilizzate come strumenti per regolare l'attività dei singoli neuroni nel cervello attraverso i cambiamenti di temperatura. Questi strumenti faranno avanzare la ricerca fondamentale sulle neuroscienze del cervello e potenzialmente porteranno a trattamenti di "stimolazione cerebrale profonda" usati per i malati di Alzheimer e di Parkinson.

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"Gli strumenti termogenetici, che utilizzano il calore come un" interruttore "per attivare le funzioni neuronali, stanno espandendo gli orizzonti della ricerca cerebrale permettendoci di controllare specifici neuroni nel cervello e misurare i cambiamenti comportamentali", ha detto Troy Zars, professore di scienze biologiche nel MU College of Arts and Science. "L'obiettivo di questa ricerca fondamentale era identificare un maggior numero di queste proteine speciali, ponendo le basi affinché, in futuro, gli scienziati avessero una migliore comprensione di come funzionano i circuiti neuronali".

Il gruppo di ricerca è stato guidato da Zars, oltre a Mirela Milescu e Lorin Milescu, entrambi professori aggiunti di scienze biologiche presso la MU. La squadra ha incluso quattro studenti universitari e quattro laureati. Insieme, i ricercatori si sono concentrati su una famiglia di geni che codificano i recettori del gusto trovati nelle mosche della frutta. Sorprendentemente, alcuni di questi recettori del gusto sono anche attivati dal calore e quindi svolgono un ruolo nel rilevamento della temperatura ambientale.

In primo luogo, gli studenti di neuroscienze del laboratorio di Mirela Milescu hanno studiato la termosensibilità di queste proteine e identificato un membro della famiglia, chiamato Gr28bD, come candidato principale per la termogenetica. Successivamente, gli studenti di Lorin Milescu hanno utilizzato tecniche di imaging dal vivo e software sviluppati nel loro laboratorio per dimostrare che la proteina Gr28bD può, attraverso le differenze di temperatura, modulare l'attività cerebrale delle mosche della frutta.

Infine, le mosche sono state testate nel laboratorio del Dr. Troy Zars per il comportamento dipendente dalla temperatura. Usando una camera termica appositamente progettata che consente un controllo preciso della temperatura ambientale, gli studenti di Zars sono stati in grado di dimostrare che la proteina Gr28bD può controllare il comportamento in queste mosche, usando la temperatura come un "interruttore cerebrale".

"Gr28bD potrebbe diventare un potente strumento per controllare l'attività neuronale e studiare il funzionamento dei circuiti neuronali", ha detto Benton Berigan, uno studente laureato nel laboratorio di Lorin Milescu. "Poiché questa proteina non si trova in nessun mammifero, emerge come un buon candidato per lo sviluppo di nuovi strumenti termogenetici da utilizzare per la ricerca di base e potenzialmente un giorno nell'uomo."

Ulteriori studi sulla termogenetica potrebbero portare allo sviluppo di strumenti di stimolazione cerebrale profonda come parte del progetto nazionale Brain Research attraverso il progetto Advancing Innovative Neurotechnologies (BRAIN), ha detto Zars.

Questa ricerca di neuroscienze evidenzia il potere della medicina di precisione traslazionale e la promessa del Translational Precision Medicine Complex (TPMC) proposto presso l'Università del Missouri. Il TPMC riunirà partner del settore, più scuole e college nel campus e il governo federale e statale per consentire la medicina precisa e personalizzata. I progressi scientifici realizzati in MU saranno tradotti efficacemente in nuovi farmaci, dispositivi e trattamenti che forniscono cure personalizzate basate sui geni, l'ambiente e lo stile di vita di una persona, migliorando in definitiva la salute e il benessere delle persone.



Tratto da Science Daily

 

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Tags: cervello parkinson neuroscienze news di psicologia termogenetica

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