דג זברה, מדקה וטורקיז להבנת הפרעות נוירודגנרטיביות/נוירו-התפתחותיות של האדם חלק 2
Mar 27, 2024
למוח הקטן יש סיבים מטפסים וסיבים מקבילים, וקבוצות התאים המוצגות דומות לאלו של בני אדם, כולל נוירוני Purkinje ותאי גרגירים [13,14].
יש קשר חיובי בין סיבי טיפוס לזיכרון. במהלך תהליך הטיפוס על סיבים, עלינו להישאר ערים ולחשוב ברוגע. מצב נפשי זה יכול לקדם את שיפור הזיכרון.
פעילות סיבים מטפסים מצריכה קואורדינציה פיזית ושיתוף פעולה של כל חלקי הגוף, במיוחד תיאום כפות הידיים והרגליים. בתהליך הטיפוס על סיבים אנו צריכים להתאים את היציבה ומיקומו של הגוף פעמים רבות. תהליך הסתגלות זה יכול לקדם את יכולת החשיבה של המוח ולשפר את הקשב והריכוז שלנו.
בנוסף, במהלך תהליך הטיפוס על סיבים נוכל ליהנות מתחושת הנאה פיזית ופסיכולוגית, שיכולה להפעיל הורמונים כמו דופמין במוח, לשפר את מצב הרוח שלנו ולהפוך אותנו לחיוביים יותר.
לכן, סיבים מטפסים יכולים לשמש כשיטה יעילה לפעילות גופנית ושיפור הזיכרון. זה יכול לגרום לנו להיות בטוחים יותר, אמיצים ועקשנים יותר, ומאפשר לנו להתעלות כל הזמן על עצמנו ולרדוף אחרי מטרות גבוהות יותר ויותר. ניתן לראות שאנו צריכים לשפר את הזיכרון, ו-Cistanche deserticola יכולה לשפר משמעותית את הזיכרון, מכיוון ש-Cistanche deserticola יכולה לווסת גם את איזון הנוירוטרנסמיטורים, כמו הגדלת רמות האצטילכולין וגורמי גדילה. חומרים אלו חשובים מאוד לזיכרון וללמידה. בנוסף, Cistanche deserticola יכולה גם לשפר את זרימת הדם ולקדם מתן חמצן, מה שיכול להבטיח שהמוח יקבל מספיק חומרים מזינים ואנרגיה, ובכך לשפר את חיוניות המוח וסיבולת.
לחץ על דע דרכים לשיפור הזיכרון שלך
למרות שלדג הזברה אין מבנים התואמים לגרעיני המוח הקטן העמוקים, תאים הנקראים תאי eurydendroid מקבלים תחזיות של תאי Purkinje ושולחים תחזיות ספורות לאזורי מוח שונים.
לכן, תאי eurydendroid נחשבים פונקציונליים הומולוגיים לגרעין המוח הקטן העמוק של יונקים [15]. בבני אדם, המוח הקטן מחולק לוסטיבולוס המוח, השדרה והפונטוצרבלום במונחים של פילוגניה ולוקליזציה תפקודית, בעוד שהמוח הקטן של דגים קטנים נחשב בעיקר לוסטיבולו-מוח.
יצרנו מפה פונקציונלית של המוח הקטן של דג הזברה, והראתה שהמוח הקטן של דג הזברה מכיל לפחות את הווסטיבולוס המוח ואת השדרה, שאת פרטיהם ניתן למצוא בהפניה [16].
מעניין מאוד לקבוע אם יש גם אזורי מוח הקטן השולטים בתפקודים מוחיים גבוהים יותר בתוך הטלנספאלון בדגים קטנים. לדג הזברה יש גם טלנצפלון המקביל למוח המוח האנושי, עם אזורים המקבילים להיפוקמפוס והאמיגדלה, המעורבים בלימוד זיכרון ובהתנהגות רגשית, בהתאמה [17].
בבני אדם, במהלך ההתפתחות, הצדדים הגחוניים והגביים של הצינור העצבי יוצרים התכווצות חציונית, בעוד שבדג הזברה, הצד הגבי של הצינור העצבי יוצר קיפול כלפי חוץ [18]. עם זאת, בניגוד לבני אדם, לדג הזברה אין מבני שכבת קליפת המוח. חשוב לציין שזה לא אומר שלמוח הדג אין מבנים ותפקודים מקבילים לקורטקס המוחית.
מחסום הדם-מוח (BBB) קיים גם בדג הזברה. אנגיוגנזה במוח האחורי מתחילה בכ-20 hpf, ופריציטים וגליה נמצאים סביב הכלים ב-60 hpf, אך ה-BBB אינו שלם עד כ-5-8 dpf (ימים שלאחר ההפריה), מה שמאפשר לתרופות שונות לחדור למערכת העצבים המרכזית [ 19,20]. ניתן לתת את התרופה דרך הפה או תוך-גופני או להמיס אותה במי התחזוקה של הזחלים ולהחדיר לרקמת הגוף על ידי טבילה במים. תכונה זו שימושית מאוד להקרנה בתפוקה גבוהה באמצעות זחלי דג הזברה.
לדוגמה, עוברים או זחלים מופקדים בנפרד בכל באר של 96- ו384-צלחות באר ותרכובות שונות ניתן להמיס במים. לאחר מכן, ניתן להעריך כל דג על ידי דפוסי ביטוי גנים, שינויים התפתחותיים או ניתוח התנהגותי.
זה גוזל פחות זמן וזול יותר מאשר אותו הליך סקר באמצעות מודלים של יונקים כגון עכברים [21]. אחד ההבדלים העיקריים בין דג הזברה לבני אדם הוא היכולת לחדש את מערכת העצבים המרכזית, כולל נוירונים.
כאשר דג הזברה נפצע באופן מלאכותי בחוט השדרה, נצפים התאוששות תפקודית ואכלוס מחדש של נוירונים מוטוריים תוך 6 עד 8 שבועות [22,23]. בנוסף, נצפתה התחדשות רקמות של מערכת העצבים המרכזית לאחר נזק מלאכותי, אפילו בטלנצפלון [24].
יש להכיר ביכולת ההתחדשות המוגברת של דגים, אפילו במערכת העצבים המרכזית, כאשר משתמשים בדגים כמודלים של הפרעות נוירולוגיות אנושיות. קווי ראיות רבים הוכחו באמצעות דג הזברה.
מכיוון שדגי זברה, מדקה ודגי טורקיז הם טלאוסטים קרובים, המבנים העיקריים שלהם במערכת העצבים המרכזית דומים. סקירה של שלושת דגי הדגמים הללו כולל התיאור של מערכת העצבים המרכזית שלהם זמינה [25].
3. קלות ניהול מעבדה וניסויים עם דג זברה, מדקה ו-Turquoise Killifish
3.1. נראות והעברת אור בדגים קטנים
אחד המאפיינים החשובים של דגים קטנים הוא שקיפות הרקמה הגבוהה שלהם במהלך העובר ובשלבי הזחל. בדג הזברה ובמדקה ניתן לראות את תהליך ההתפתחות מחוץ לגופו של דגי האב, והעוברים והזחלים שקופים, מה שמקל על צפייה בתהליך ההתפתחות ובמבנה הפנימי.
בנוסף, קיימות מספר שורות מוטנטיות של דג זברה ומדקה שקופות יותר מהסוג הבר, מה שמאפשר לראות את המבנה הפנימי של הדג, אפילו בשלב הבוגר [26].
מאפיין זה מאפשר התבוננות ישירה בהתפתחות ובפעילות הרקמה והתאים, התואמת להדמיה חיה, ומאפשר לנו ללכוד שינויים התפתחותיים ומבניים במערכת העצבים בפירוט רב יותר in vivo.
כאשר חלבונים פלורסנטים מתבטאים ספציפית על התא המעניין, ניתן לצפות בהתפתחות ובשינויים המורפולוגיים של הנוירונים המעניינים שעות נוספות. חיישני Ca כימיים או מקודדים גנטית המתבטאים בנוירונים מאפשרים לנו לצפות בפעילותם של נוירונים ברזולוציה טמפורלית ומרחבית גבוהה [27]. לדוגמה, הראינו שניתן לראות פעילות עצבית מוחית במהלך התנהגות ברמת התא [16].
דווח גם על מחקר מרגש מאוד המבטא את המוח הפנימי של חיישני Ca ומנצל את אותות החיישנים כמו באלקטרואנצפלוגרפיה [28]. באמצעות טכניקות אופטוגנטיקה, ניתן גם מבחינה תיאורטית להפעיל או לדכא את הפעילות העצבית של נוירוני המטרה בכל אתר [16,29]. שיטה ייחודית לניתוח הפתוגנזה של מחלות על ידי שינוי הלוקליזציה התת-תאית של חלבוני המטרה דווחה גם [30].
בקיצור, דגים קטנים הם בעלי חוליות ייחודיים המספקים, במצב חי, תצפית מקרוסקופית על מערכת העצבים, תצפית מיקרוסקופית של פעילות עצבית מדויקת, והתאמת העברת אור לאופטוגנטיקה ויישומים אחרים.
For more information:1950477648nn@gmail.com
