Yenilikçi Jel, Parkinson Hastalığını Yenmek İçin Yeni Bir Umut Sunuyor

Özet: Kök hücreleri beyne aktarmak için bir geçit görevi gören ve hasarlı dokuların onarımını kolaylaştıran yeni bir hidrojel, Parkinson hastalığı ve felç gibi nörolojik durumları etkili bir şekilde tedavi edebilir.

Avustralya Ulusal Üniversitesi’nden (ANU) araştırmacılar, Florey Nörobilim ve Ruh Sağlığı Enstitüsü ile işbirliği içinde, Parkinson hastalığını tedavi etme şeklimizi kökten değiştirebilecek yeni bir hidrojel türü geliştirdiler.

Jel ayrıca felç gibi diğer nörolojik durumlardan muzdarip hastalar için de umut veriyor.

Yeni malzeme, proteinlerin yapı taşları olan doğal amino asitlerden yapılmıştır ve kök hücrelerin beyne güvenli bir şekilde transferini kolaylaştırmak için bir geçit görevi görür ve GDNF adı verilen büyümeyi sağlayan bir protein salarak hasarlı dokuyu onarır.

Kök hücreler jel haline getirilerek beyne enjekte edildiklerinde daha az strese maruz kalıyorlar ve daha yumuşak ve başarılı bir şekilde entegre oluyorlar.

ANU John Curtin Tıp Araştırmaları Okulu’ndan Profesör David Nisbet, ‘Hidrojele enerji uyguladığımızda veya salladığımızda, madde bir iğne kullanarak çok küçük bir kılcal damar yoluyla beyne enjekte etmemize izin veren bir sıvıya dönüşür.’ dedi.

“Beyne girdikten sonra jel katı formuna geri döner ve kök hücrelere kayıp dopamin nöronlarının yerini alması için destek sağlar.”

Florey Enstitüsü’nün Kök Hücre ve Nöral Gelişim Laboratuvarı Başkanı Profesör Clare Parish şunları söyledi: ‘Hidrojel tekniğini kullanarak, aşılanmış dopamin nöronlarının hayatta kalmasının arttığını ve Parkinson hastalığının bir hayvan modelinde hareketin restore edildiğini gösterdik.’

Dopamin ile ilgili ilaçlar, Parkinson hastalığı ile yaşayan insanlar için kolaylıkla kullanılan bir tedavi olmasına rağmen, birçoğunun zamanla şiddetlenen istenmeyen yan etkileri vardır.

Profesör Parish, ‘Öte yandan, bu hidrojelde verilen kök hücre nakli, bu yan etkilerin çoğunu önler ve dopamin seviyelerini on yıllarca sürdürebilecek bir kerelik bir müdahale sağlayabilir.’ Dedi.

Profesör Nisbet, hidrojelin başarılı hayvan denemelerinin ardından felç geçirmiş hastaları tedavi etme potansiyeline sahip olduğunu ve hatta hasarlı dizleri veya omuzları tedavi etmek için kullanılabileceğini söyledi.

“Kök hücrelerle jel teknolojisini tanıttığımızda, hayvanların koordineli pençe hareketinde ve genel motor fonksiyon iyileşmesinde büyük gelişme gördük” dedi.

Hidrojel teknolojisi uygun maliyetlidir ve toplu ölçekte üretilmesi kolaydır ve tedavinin yakında hastanelerde kullanıma sunulması umulmaktadır, ancak önce klinik deneylerden geçmesi gerekir.

‘Bu teknolojiyi kliniğe götürmeden önce gerekli özeni göstermeli ve güvenlik, etkinlik ve düzenleyici onay ile ilgili tüm doğru kutuları işaretlediğimizden emin olmalıyız, ancak çok uzak olmayan bir gelecekte kullanıma hazır olabileceğini umuyoruz, Profesör Parish dedi.

Kaynak

Australian National University

Tissue Programmed Hydrogels Functionalized with GDNF Improve Human Neural Grafts in Parkinson’s Disease” by David Nisbet et al. Applied Functional Materials

Click here to display content from YouTube.
Learn more in YouTube’s privacy policy.

Motivasyon Beynin Yorgunluğu Nasıl İşlediğine Bağlıdır

Özet: İnsanlar, kendilerini yorgun hissettiklerinde çaba sarf etme veya çalışma motivasyonlarında azalma gösterirler. İnsanlara kısa bir dinlenme izni verilirse motivasyon geri kazanılabilir, ancak uzun süreli yorgunluğu olanlar için motivasyon kısa süreli bir dinlenme süresinin ardından gelişmez.

Çalışma gerektiren bir faaliyetin ‘çabaya değer’ olup olmadığına nasıl karar veririz? Birmingham Üniversitesi ve Oxford Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, çalışma isteğinin statik olmadığını ve dalgalanan yorgunluk ritimlerine bağlı olduğunu göstermiştir.

Yorgunluk – zahmetli işler yapmaktan yorulma hissi – hepimizin her gün yaşadığı bir şeydir. Motivasyonumuzu kaybetmemize ve ara vermek istememize neden olur. Bilim insanları, verilen bir görevin çabaya değip değmeyeceğine karar vermek için beynin kullandığı mekanizmaları anlamış olsa da, yorgunluğun bu süreç üzerindeki etkisi henüz tam olarak anlaşılamamıştır.

Araştırma ekibi, yorgunluğun kişinin çaba sarf etme kararı üzerindeki etkisini araştırmak için bir araştırma yaptı. İnsanların yorgun olduklarında, bir ödül için bile olsa, çalışma ve çaba sarf etme olasılıklarının daha düşük olduğunu buldular. Sonuçlar Nature Communications’da yayınlandı.

Şaşırtıcı bir şekilde, araştırmacılar beynin farklı bölgelerinde tespit edilen iki farklı yorgunluk türü olduğunu buldular. İlkinde yorgunluk kısa süreli bir duygu olarak yaşanır ve kısa bir dinlenme sonrasında üstesinden gelinebilir. Ancak zamanla, ikinci, daha uzun vadeli bir his oluşur, insanların çalışmak istemesini engeller ve kısa dinlenmelerle geçmez.

Oxford Üniversitesi’nden araştırmanın ilk yazarı Tanja Müller, “İnsanların çaba gösterme istekliliğinin an be an dalgalandığını, ancak zamanla bir görevi tekrarladıkça yavaş yavaş azaldığını gördük” diyor. ‘Çalışma motivasyonundaki bu tür değişiklikler yorgunlukla ilgili gibi görünüyor ve bazen ısrar etmemeye karar vermemize neden oluyor.’

Ekip, 36 genç, sağlıklı insanı bilgisayar tabanlı bir görevde test etti ve burada farklı miktarlarda parasal ödüller elde etmek için fiziksel çaba göstermeleri istendi. Katılımcılar 200’den fazla denemeyi tamamladı ve her birinde, bir kavrama kuvveti cihazını sıkmayı içeren ‘çalışmayı’ ve sunulan daha yüksek ödülleri kazanmayı mı yoksa dinlenmeyi ve sadece küçük bir ödül kazanmayı mı tercih edecekleri soruldu.

Ekip, bir kişinin deneyin herhangi bir noktasında ne kadar yorgunluk hissedeceğini ve bu yorgunluğun çalışma veya dinlenme kararlarını ne kadar etkilediğini tahmin etmek için matematiksel bir model oluşturdu.

Görevi yerine getirirken, katılımcılara ayrıca, araştırmacıların beyinde modelin tahminleriyle eşleşen aktivite aramasını sağlayan bir MRI taraması yapıldı.

Beynin frontal korteksinin alanlarının tahminlere göre dalgalanan aktiviteye sahip olduğunu buldular, ventral striatum adı verilen bir alan, ne kadar yorgunluğun insanların çalışmaya devam etme motivasyonunu etkilediğine işaret etti.

Çalışmanın kıdemli yazarı Dr Matthew Apps, “Bu çalışma, yorgunluğu, beyin üzerindeki etkilerini ve neden bazı insanların motivasyonunu diğerlerinden daha fazla değiştirebildiğini incelemek ve anlamak için yeni yollar sunuyor” diyor. ‘Bu, birçok hastanın hayatını etkileyen bir şeyin yanı sıra işte, okulda ve hatta elit sporculardaki insanları da etkileyen bir şeyle başa çıkmaya yardımcı oluyor.

Birmingham Üniversitesi İnsan Beyin Sağlığı Merkezi, Ruh Sağlığı Enstitüsü ve Psikoloji Okulu bu araştırma projesine katkıda bulundu.

Kaynak

University of Birmingham

Neural and computational mechanisms of momentary fatigue and persistence in effort-based choice” by Tanja Müller, Miriam C. Klein-Flügge, Sanjay G. Manohar, Masud Husain & Matthew A. J. Apps. Nature Communications

İyi Hissetmeyi Sağlayan Beyin Habercisi Dopaminler, Kasıtlı Olarak Kontrol Edilebilir Mi?

Çalışma, farelerin ödül için rastgele dopamin dürtülerini manipüle etmeyi öğrenebileceğini ortaya koyuyor.

Güzel bir şarap yudumlarken bir dondurma kamyonunun zevkin tepelerine yaklaştığını duymanın verdiği heyecandan, dopamin olarak bilinen nörolojik haberci, yaygın olarak beynin ödül ve zevkle ilgili “iyi hissetme” kimyasalı olarak tanımlanmıştır.

Beyin hücreleri arasında sinyaller taşıyan her yerde bulunan bir nörotransmitter olan dopamin, birçok işlevi arasında bilişsel işlemenin birçok yönüne dahil olur. Kimyasal haberci, dış ipuçları veya “deterministik” sinyaller açısından kapsamlı bir şekilde incelenmiştir. Bunun yerine, California San Diego Üniversitesi araştırmacıları yakın zamanda dopaminin spontane dürtüleriyle ilgili daha az anlaşılan yönleri araştırmaya koyuldular.

23 Temmuz’da Current Biology dergisinde yayınlanan sonuçları, farelerin bu rastgele dopamin darbelerini isteyerek manipüle edebildiğini gösterdi.

UC San Diego lisansüstü öğrencisi Conrad Foo, yalnızca zevkli veya ödüle dayalı beklentilerle sunulduğunda ortaya çıkmak yerine, farelerdeki neokorteksin, yaklaşık olarak dakikada bir meydana gelen öngörülemeyen dopamin dürtüleriyle dolup taştığını bulan araştırmalara öncülük etti.

UC San Diego’daki (Fizik Bölümü ve Nörobiyoloji Bölümü) ve New York’taki Sina Dağı’ndaki Icahn Tıp Okulu’ndaki meslektaşlarıyla birlikte çalışan Foo, farelerin bu dürtülerin gerçekten farkında olup olmadığını araştırdı – laboratuvarda moleküler ve optik görüntüleme yoluyla belgelendi. teknikler – aslında gerçekleşiyor. Araştırmacılar, bir koşu bandındaki farelerin, doğaçlama dopamin sinyallerini kontrol edebildiklerini göstermeleri halinde bir ödül aldıkları bir geri bildirim şeması tasarladılar. Veriler, farelerin yalnızca bu dopamin uyarılarının farkında olduğunu değil, aynı zamanda bunların bir kısmını önceden tahmin etmeyi ve gönüllü olarak harekete geçmeyi öğrendiklerini de doğruladı.

Araştırmacılar makalede, ‘Kritik olarak, fareler bir ödül almadan önce (dopamin) dürtüleri güvenilir bir şekilde ortaya çıkarmayı öğrendiler’ diyor. “Ödül kaldırıldığında bu etkiler tersine döndü. Spontan dopamin dürtülerinin davranışsal planlamada göze çarpan bir bilişsel olay olarak hizmet edebileceğini varsayıyoruz. ‘

Araştırmacılar, çalışmanın dopamin ve beyin dinamikleri çalışmasında yeni bir boyut açtığını söylüyor. Şimdi bu araştırmayı, öngörülemeyen dopamin olaylarının yiyecek aramanın, bir eş bulmanın ve yeni ana üsleri kolonize etmede sosyal bir davranış olarak önemli bir yönü olan yiyecek aramayı teşvik edip etmediğini ve nasıl yönlendirdiğini araştırmak için genişletmeyi planlıyorlar.

Araştırmacılar, ‘Bir hayvanın spontan dopamin dürtüleri duygusunun, onu bilinen ödül tahmini uyaranların yokluğunda aramaya ve aramaya motive edebileceğini de tahmin ediyoruz’ dedi.

Araştırmacılar, dopamini kontrol etme çabalarında, dopaminin motor davranışı başlatmaktan ziyade canlandırıyor gibi göründüğünü açıkladılar.

Fizik Bölümü’nde (Fizik Bilimleri Bölümü) profesör olan kıdemli ortak yazar David Kleinfeld, “Bu, harika bir meslektaş grubunun entelektüel desteğine sahip yetenekli ve meraklı, yüksek lisans öğrencisi tarafından tesadüfi bir bulgu olarak başladı” dedi. Nörobiyoloji Bölümü (Biyolojik Bilimler Bölümü). ‘Beklenmeyen bir sonuç olarak, orijinal çalışmayı genişletmek ve elbette iddiaları doğrulamak için kontrol deneyleri yapmak için uzun günler harcadık. Bunlar mevcut sonuçlara yol açtı. ‘

Kaynak

Makalenin tam yazar listesi şunları içerir: Conrad Foo, Adrian Lozada, Johnatan Aljadeff, Yulong Li, Jing W. Wang, Paul A. Slesinger ve David Kleinfeld.

Kaynak: UCSD

Reinforcement learning links spontaneous cortical dopamine impulses to reward” by Conrad Foo et al. Current Biology

Click here to display content from YouTube.
Learn more in YouTube’s privacy policy.