کنترل مغز در برابر بیماری ها
چگونه مغز علائم بیماری ها را کنترل می کند؟
محققان جمعیت کوچکی از نورون ها را در نزدیکی پایه مغز کشف کردند. آنها می توانند علائم بیماری از جمله: تب، کاهش اشتها را القا کنند.
وقتی فردی دچار عفونت می شود، بیشتر مردم فکر می‌کنند که فرد دفاع های طبیعی بدن مثل: تب، لرز یا خستگی را احساس می‌کند. بنابراین سیستم ایمنی بدن به کار می افتد. چیزی که اکثر مردم نمی دانند این است که در واقع مغز در پشت همه این اتفاق هاست.
اتفاقی که می افتد به این صورت است: سیستم عصبی با سیستم ایمنی هماهنگ میشود تا متوجه شود بدن عفونت دارد. بنا به آن مجموعه ای از تغییرات رفتاری و فیزیولوژیکی را تنظیم می کند که به عنوان علائم ناخوشایند بیماری ظاهر می شود.
برای دانشمندان علوم اعصاب، سوال ها این است که: چگونه و کجا این اتفاق در مغز رخ می دهد؟
محققان هاروارد از آزمایشگاه های کاترین دولاک و شیاووی ژوانگ، این پاسخ ها را در مغز موش ها جستجو کردند.
در یک مطالعه جدید محققان جمعیت کوچکی از نورون ها را در نزدیکی پایه مغز توصیف کردند. آنها می توانند علائم بیماری از جمله: تب، کاهش اشتها را القا کنند.
نورون چیست و کاربرد آن در کنترل مغز در برابر بیماری ها
نورون ها در ناحیه ای از هیپوتالاموس یافت می شوند که بخشی از مغز است. به دلیل کنترل عملکردهای کلیدی هموستاتیک که بدن را در حالت متعادل و سالم نگه می‌دارد، شناخته شده هستند.
محققان دریافتند که این نورون ها گیرنده هایی دارند که می توانند مستقیماً سیگنال های مولکولی را که از سیستم ایمنی می آیند، تشخیص دهند و توانایی بسیاری از نورون های دیگر را ندارند.
جسیکا اوسترهات، محقق فوق دکتری در آزمایشگاه دولاک، گفت: این اصل کلی برای ما مهم بود که مغز حتی می تواند این حالت های ایمنی را هم حس کند.
محققان دریافتند که ناحیه کلیدی هیپوتالاموس درست در کنار بخش قابل نفوذی از مغز به نام سد خونی مغزی قرار دارد که به گردش خون در مغز کمک می کند.
“آنچه که باید بدانیم این است که سلول های سد خونی مغزی که با خون و با سیستم ایمنی محیطی در تماس هستند فعال می شوند. این سلول های غیر عصبی سیتوکین ها و کموکاین ها را ترشح می کنند که به نوبه خود جمعیت نورون های ما را فعال می کنند.
پروفسور دولاک، لی و ازپلتا در مورد کنترل مغز در برابر بیماری ها گفت:
این امید وجود دارد که دانشمندان روزی بتوانند از نحوه عملکرد این مکانیسم برای هدف قرار دادن این فرآیند در انسان برای معکوس کردن آن در زمانی که برای سلامتی فردی بدتر می شود، استفاده کنند.
به عنوان مثال:
تب معمولاً یک واکنش سالم است که به از بین بردن یک پاتوژن کمک می کند. اما وقتی بیش از حد بالا می رود، می تواند خطرناک شود. همین امر را می توان در مورد بی اشتهایی یا کاهش تشنگی نیز گفت که در ابتدا می تواند مفید باشد. اما کمبود مداوم مواد مغذی یا هیدراتاسیون باعث می شود که بهبودی با مشکل مواجه شود.
اوسترهات گفت: “اگر ما بدانیم چگونه کار می کند، شاید بتوانیم به بیمارانی که با این نوع علائم مشکل دارند، مانند بیماران شیمی درمانی یا بیماران سرطانی، که اشتهای بسیار کمی دارند، اما واقعاً کاری نمی توانیم برای آنها انجام دهیم، کمک کنیم.”.
این کار در ابتدا به عنوان تلاشی برای بررسی آنچه به عنوان اثر تب در بیماران اوتیسم شناخته می شود آغاز شد. این پدیده ای است که در آن بیماران اوتیستیک زمانی که علائم عفونت مانند تب دارند، علائم اوتیسم کاهش پیدا می کند. هدف این بود که نورون هایی را پیدا کنیم که تب ایجاد می کنند و آنها را به نورون هایی که با رفتار اجتماعی درگیر هستند پیوند دهند.
در عوض، اوسترهات تعداد زیادی از نورون ها را پیدا کرد که در هنگام بیماری یک حیوان فعال می شوند. او حدود 1000 نورون را در ناحیه پیش اپتیک داخلی شکمی هیپوتالاموس به دلیل قرار گرفتن آنها در کنار سد خونی مغزی، به صفر رساند.
فعال کردن نورون ها به چه صورت است؟
برای پیدا کردن نواحی مختلف نورون هایی که فعال می شوند، اوسترهات به موش ها مواد پیش التهابی، لیپوپلی ساکارید یا اسید پلی سیتیدیلیک تزریق کرد که عفونت های باکتریایی یا ویروسی را تقلید می کنند. او مناطقی از مغز را که در اسکن های مغزی روشن می شد، تجزیه و تحلیل کرد.
اوسترهات و همکارانش سپس از مجموعه ای قدرتمند و دقیق از روش ها به نام شیمی- و اپتوژنتیک برای کنترل و بررسی ارتباط بین جمعیت های مختلف عصبی استفاده کردند. آنها با استفاده از این ابزارها توانستند این نورون ها را به دستور در مغز موش ها فعال یا خاموش کنند. در نتیجه با مشاهده اتفاقی که افتاده، عملکرد آنها را مشخص کنند.
نظریه محققان درباره فعال کردن این ابزار چه بود؟
محققان دریافتند که با استفاده از این ابزارها می توانند دمای بدن موش ها، رفتار گرماجویی را افزایش و اشتها را کاهش دهند. این گزارش می گوید که نورون هایی که آنها توصیف می کنند به 12 ناحیه مغزی می پردازند. برخی از آنها برای کنترل تشنگی، احساس درد و تعاملات اجتماعی شناخته شدند. این نشان می دهد که سایر رفتارهای بیماری نیز ممکن است تحت تأثیر فعالیت نورون در اینجا قرار گیرند.
نظریه محققان در طول آزمایش ها
در طول آزمایش ها، دانشمندان همچنین متوجه افزایش فعالیت و فعال سازی در این جمعیت از نورون ها شدند که مولکول های سیستم ایمنی سیگنال های افزایش پیدا کرده را منتشر کردند. این نشان می دهد که مغز و سیستم ایمنی از طریق سیگنال های پاراکرین در مکانی که روی آن متمرکز شدند – ناحیه پیش اپتیک داخلی شکمی و سد خونی مغزی درست در کنار آن، با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند. سیگنالینگ پاراکرین زمانی است که سلول ها سیگنالی را برای ایجاد تغییرات در سلول های مجاور تولید می کنند.
اوسترهات گفت که این فرآیند درک او را از نحوه عملکرد نورون ها گسترش داد.
او گفت: “به عنوان یک متخصص علوم اعصاب، ما اغلب به این فکر می کنیم که نورون ها نورون های دیگر را فعال می کنند و نه اینکه این روش های دیگر نوع پاراکرین یا نوع ترشح واقعا حیاتی هستند.” “این طرز فکر من در مورد مشکل را تغییر داد.”
مطالب مشابه:
