Περίληψη |
Η νευροεπιστήμη επικεντρωνόταν, έως πρόσφατα, στις ανατομικές, φυσιολογικές και λειτουργικές
ιδιότητες των μεμονωμένων νευρώνων. Ωστόσο, οι νευρώνες δεν λειτουργούν μεμονωμένα: δρουν
συλλογικά, δημιουργώντας νευρωνικά κυκλώματα. Η κατανόηση της νευρωνικής επικοινωνίας σε
ολόκληρο τον εγκέφαλο μέσω συγκεκριμένων προτύπων συνάψεων μακριάς εμβέλειας αποτελεί
ένα βήμα πιο κοντά προς την κατανόηση της γνώσης, της συμπεριφοράς και των συναισθημάτων,
καθώς και του πώς αυτά διαταράσσονται σε νευροψυχιατρικές διαταραχές. Ο προμετωπιαίος
φλοιός (Prefrontal Cortex - PFC) χαρακτηρίζεται ως το "εκτελεστικό κέντρο" του εγκεφάλου, που
συμμετέχει σε υψηλού επιπέδου γνωστικές λειτουργίες, συναισθήματα, την προσοχή και την
αντίληψη. Οι διαταραχές του προμετωπιαίου φλοιού σχετίζονται με διάφορες νευροψυχιατρικές
διαταραχές, συμπεριλαμβανομένης της σχιζοφρένειας, της διαταραχής ελλειμματικής προσοχής με
υπερκινητικότητα (ADHD), της εθιστικής συμπεριφοράς και της κατάθλιψης. Μελέτες σχετικά με τη
συνδεσιμότητα ολόκληρου του εγκεφάλου έχουν δείξει ότι ο προμετωπιαίος φλοιός των μυών έχει
εκτενείς συνδέσεις με σχεδόν όλες τις περιοχές του εγκεφάλου. Λαμβάνει ποικίλα διεγερτικά
σήματα και στέλνει σήματα διαφόρων ειδών προς άλλες περιοχές (Gao et al., 2022, Anastasiades &
Carter, 2021). Επιπλέον, προσαρμογές στη συναπτική δραστηριότητα και συνδεσιμότητα κατά τη
διάρκεια της ανάπτυξης επιδρούν σημαντικά στη σωστή σύνδεση των νευρωνικών κυκλωμάτων, και
βλάβες στις συνάψεις κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης μπορούν να οδηγήσουν σε δυσλειτουργία
κυκλωμάτων και διαταραχές. Επομένως, η μελέτη νευρωνικών κυκλωμάτων σε διάφορα
αναπτυξιακά στάδια είναι σημαντική για την κατανόηση του τρόπου δημιουργίας των κυκλωμάτων
και του ρόλου τους στις γνωστικές λειτουργίες και τη συμπεριφορά. Στην συγκεκριμένη εργασία,
συνδυάσαμε μεθόδους εντοπισμού κυκλωμάτων (circuit-tracing) και ηλεκτροφυσιολογικές
καταγραφές καθήλωσης κηλίδας (whole-cell patch clamp recordings) για τη μελέτη των ενδογενών
χαρακτηριστικών διέγερσης και αναστολής ενός μεμονωμένου νευρωνικού πληθυσμού
(πυραμιδικοί νευρώνες της στοιβάδας 2/3 του προμετωπιαίου φλοιού των μυών) που προβάλει σε
δύο διακριτές εγκεφαλικές περιοχές: τον ετερόπλευρο προμετωπιαίο φλοιό (contralateral PFC -
cPFC) ή την αμυγδαλή (AMY). Η επιλογή αυτών, στηρίχθηκε στην συμμετοχή τους σε γνωστικές
λειτουργίες και τη ρύθμιση των συναισθημάτων, αντίστοιχα. Για την απομόνωση των φλοιοφλοιικών και φλοιο-αμυγδαλικών νευρώνων, εισαγάγαμε μια παλινδρομική (retrograde)
φθορίζουσα ουσία (τοξίνη Β χολέρας) με στερεοτακτική ένεση στον προμετωπιαίο φλοιό ή την
αμυγδαλή μυών σε διαφορετικά αναπτυξιακά στάδια (εφηβεία, ενηλικίωση). Ηλεκτροφυσιολογικές
καταγραφές από τους προβλητικούς νευρώνες του προμετωπιαίου φλοιού φανέρωσαν σημαντική
επίδραση του αναπτυξιακού σταδίου στη συχνότητα των αυθόρμητων διεγερτικών μετασυναπτικών
ρευμάτων (spontaneous excitatory postsynaptic current - sEPSC) των φλοιο-αμυγδαλικών
προβλητικών νευρώνων. Παρατηρήθηκε μια γενική τάση υψηλότερης αναλογίας
διέγερσης/αναστολής (Excitation/Inhibition - E/I) στους ενήλικες σε σχέση με τους έφηβους μύες,
και στα δύο κυκλώματα. Συνολικά, αυτή η μελέτη παρέχει χρήσιμες πληροφορίες για τους φλοιοφλοιικούς (PFC→cPFC) και φλοιο-αμυγδαλικούς (PFC→ΑΜΥ) προβλητικούς πυραμιδικούς νευρώνες
της στοιβάδας 2/3 της προμεταιχμιακής (Prelimbic) περιοχής του προμετωπιαίου φλοιού, σε
διάφορα αναπτυξιακά στάδια και στα δύο φύλα.
|