신경 과학자, 뇌가 어떻게 작동하는지에 관심이있는 신경과는 자연스럽게 뉴런, 전기 충동을 통해 감각의 요소를 전달하고 서로 생각할 수있는 세포에 초점을 맞 춥니 다. 그러나 연구 할 가치가있는 것은 그들 사이에있는 물질, 즉 이러한 뉴런 외부의 점성 코팅입니다. 코와 관절의 연골과 거의 동일하며, 물건은 일부 뉴런의 낚시 그물과 같은 낚시 그물과 같이 달라 붙어 PNN (Perineuronal Nets)이라는 이름을 고무시킵니다. 그것들은 단백질 스캐 폴딩에 부착 된 설탕 분자의 긴 사슬로 구성되어 있으며 뉴런을 제자리에 고정하여 싹이 나고 새로운 연결을 만들지 못하게합니다.
.이 능력을 감안할 때,이 거의 알려지지 않은 신경 코팅은 뇌에 대한 가장 수수께끼의 질문에 대한 답변을 제공합니다. 왜 어린 뇌가 새로운 정보를 그렇게 쉽게 흡수합니까? 외상 후 스트레스 장애 (PTSD)와 함께 두려운 기억이 왜 그렇게 잊기 어려운가? 알코올에 의존 한 후 음주를 중단하기가 왜 그렇게 어려운가? 그리고 신경 과학자 Arkady Khoutorsky와 McGill University의 그의 동료들의 새로운 연구에 따르면, 우리는 이제 PNNS가 신경 부상 후 오랫동안 통증이 발생하고 지속될 수있는 이유를 설명한다는 것을 알고 있습니다.
신경 소성은 신경망이 삶의 경험에 대한 반응으로 변화하거나 뇌 손상 후 스스로를 복구 할 수있는 능력입니다. 쉽게 변화 할 수있는 기회는 인생 초기에 발생할 때 중요한 기간으로 알려져 있습니다. 아기가 언어를 얼마나 쉽게 픽업하는지 고려하지만 성인으로서 외국어를 배우는 것이 얼마나 어려운지 고려하십시오. 어떤면에서, 이것은 우리가 원하는 것입니다. 모국어를 이해할 수있는 복잡한 신경망이 형성된 후에, 그들이 잠긴 것이 중요하므로 네트워크는 남은 생애 동안 비교적 방해받지 않습니다.
.이는 중요한 기간이 지나면 신경망이 변화에 저항력이되고 PNN이 주요 이유라는 것을 의미합니다. 그것들은 뉴런을 통해 형성되고 중요한 기간이 끝날 때 신경 네트워크 배선을 고정시킵니다. 이것은 가장 자주 2 세에서 8 세 사이에 발생하지만, PNN은 깨지기 어려운 행동이나 장기 기억의 형성과 관련하여 성인의 뉴런에 형성됩니다. 우리가 중요한 기간의 폐쇄를 지연 시키거나 나중에 인생에서 다시 열어 줄 수 있다면, 이것은 젊은 신경 소성을 회복시키고, 부상으로부터의 회복을 촉진하며, 변화에 저항하는 어려운 신경 학적 장애를 취소 할 것입니다.
.최근의 연구에 따르면 이것은 단순히 PNN을 조작하여 실제로 수행 할 수 있습니다. 예를 들어, 동물을 완전한 어둠 속에두면 시력 뉴런에서 PNN의 발달이 느려져 신경 소성이 시력 문제를 훨씬 더 오래 교정하기 위해 중요한 기간을 열어줍니다. 화학 물질과 유전자 조작은 또한 PNN을 저하시키고 중요한 기간을 다시 열 수 있으며, 연구자들은 마우스가 PTSD를 일으킨 기억을 잊어 버리기 위해 이것을했다 (그들의 경우, 톤을들은 직후 전기 충격에 대한 추억).
.PNN의 성장을 자극 할 수도 있습니다. 이것은 누군가가 알코올을 과도하게 마실 때 발생하여 중독과 관련된 뉴런에서 이러한 그물이 형성됩니다. 코팅은 알코올의 화학적 독성으로부터 뉴런을 보호하는 것으로 여겨지지만, 음료를 압도하는 충동을 유발하는 사고 과정에서도 잠그고 있습니다.
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신경 과학자들은 지난 수십 년 동안 PNN의 이러한 측면에 대해 배웠지 만, 만성 통증에 대한 PNN의 영향은 최근 예상치 못한 발견이었다. 중요한시기를 넘어 네트의 영향을 더욱 확장시키는이 작업은 통증의 기본 과학에 대한 이해를 향상시킬뿐만 아니라 PNN 자체의 더 나은 그림을 제공합니다.
부상 후 오래 지속되는 만성 통증은 극복하기 어려운 뉴런 회로의 변화를 반영합니다. 무언가가 아프면 몸 전체가 관여합니다. 신체 전체의 특수한 통증 뉴런은 척수로 신경 충동을 전달하여 뇌로 전달됩니다. 이것은 척수가 우리의 통증 감각에서 중요한 역할을한다는 것을 의미합니다. 실제로, 의사들은 종종 경막 외부를 투여함으로써 출산의 고통을 관리하며, 여기에는 요추 척수를 둘러싼 공간에 마취제를 주입하여 신경 충동이 뇌에 도달하는 것을 막는 것입니다.
.이제이 시점에서 신경 전파를 억제하는 대신 신경 손상으로 인해 뉴런이 과민성이 있다고 상상해보십시오. 영향을받는 부위의 부드러운 터치조차도 신경 충동이 척수를 올라가서 강렬한 통증으로 등록 할 수 있습니다. 이전의 연구는 그러한 과민증을 유발할 수있는 몇 가지 메커니즘을 확인했지만 아무도 PNN이 관여 할 것으로 예상하지 않았습니다.
그러나 몇 년 전 Khoutorsky는 PNN이 통증 정보가 전송되는 뇌 영역에서 특정 작은 뉴런을 코팅하고 있다고보고하는 논문을 보았습니다. 이러한 "억제 성 뉴런"은 통증 뉴런에 대한 시냅스를 형성하여 통증 신호를 전달하는 능력을 억제합니다. Khoutorsky는 PNN이 척수 내부의 중요한 진통 릴레이 지점에서 비슷한 일을하고 있는지 궁금해했으며 대학원생 Shannon Tansley에게 그것을 조사 해달라고 요청했습니다. Khoutorsky는“당시 아무것도 알려진 것이 없었다”고 말했다.
Tansley는 실제로 PNN이 척수의 특정 뉴런을 뇌에 전달하는 것을 발견했습니다. 뉴런은 척수를 뇌에 가리키는 긴 축삭 (다음 세포에 신호를 보내는“꼬리”)을 가지고 있습니다. 그들은 또한 PNN의 작은 구멍을 통해 그들에게 부착 된 일련의 억제 된 뉴런 세트를 가지고 있으며, 억제 뉴런은 긴 투영 뉴런의 발사를 낭비하여 뇌에 도달하는 신호를 수축시키고 통증의 감각을 둔화시킬 수 있습니다. Tansley는 놀랍게도 척수 릴레이 지점의 이러한 억제 뉴런 만 PNN으로 코팅되었다는 것을 발견했습니다.
이 발견은 Khoutorsky의 팀이 실험실 마우스에 대한 실험을 수행하여 이러한 그물이 말초 신경 손상 후 만성 통증에 관여했는지 여부를 결정하도록 영감을주었습니다. 그들은 좌골학으로 알려진 마우스의 뒷다리 신경의 가지를 잘라 내고 전신 마취하에있었습니다. 이것은 지속적인 통증을 유발하는 것으로 알려진 사람들의 좌골 부상을 모방합니다. 며칠 후, Khoutorsky의 팀은 따뜻한 표면에서 얼마나 빨리 반동되는지와 같은 비유하지 않은 테스트로 마우스의 통증 임계 값을 측정했습니다. 예상대로, 팀은 마우스가 급격히 증가하는 통증 민감도를 보았지만, 또한 투영 뉴런 주변의 PNN이 용해 된 것을 발견했습니다. 임계 기간 동안의 뇌의 변화가 PNN에 영향을 미치는 것처럼, 마우스의 신경 손상 후 갑작스러운 변화는 척수의 통증 회로에서 PNN을 수정했습니다.
그런 다음이 팀은 Nets의 파괴의 원인을 알아 냈습니다. 미세 아교 세포, 뇌 및 척수 세포는 질병 및 부상 후 수리를 시작했습니다. 미세 아교 세포와 통증 사이의 연결을 테스트하기 위해, 팀은 거의 미세 아교 세포가없는 마우스 (유전자 공학으로 가능함)를 사용하여 동일한 수술을 수행했습니다. 이들 마우스에서, PNN은 좌골 신경 수술 후 손상되지 않았으며, 놀랍게도 마우스는 고통스러운 자극에 과민이되지 않았다. 연결을 확인하기 위해 팀은 다양한 수단을 사용하여 그물을 녹여서 생쥐의 통증에 대한 민감도를 높였습니다.
이것은 PNN이 통증 감수성을 직접 억제하고 있음을 증명했다. Khoutorsky의 팀은 전극으로 시냅스 전달을 측정함으로써 그것이 어떻게 작동하는지 알아 냈습니다. PNNS 분해는 연쇄 반응을 일으켜 통증 신호를 뇌에 보내는 투영 뉴런으로부터 신호 전달을 증가시켰다. 억제 브레이크를 잃는 것은 런 어웨이 신경 발사와 강렬한 통증을 의미했습니다.
미세 아교 세포는 신경 손상 후 통증 뉴런이 과민성이되는 많은 물질을 방출하지만 PNN에 대한 예상치 못한 작용은 특이성의 주요 이점이 있습니다. Khoutorsky는“보통 0 회 반음의 그물이하는 일은 가소성을 잠그고 세포를 보호하는 것입니다. "그래서 왜이 네트는이 진통 릴레이 뉴런 주변에서만 다른 세포 유형이 아닌 [근처]가 아닌가?" 그는 척수 의이 진통제 릴레이 지점이 너무 중요하기 때문에 이러한 뉴런과 그들의 연결은 추가적인 보호가 필요하기 때문에 통증 전달의 통제가 강력하고 신뢰할 수 있기 때문입니다. 신경 부상만큼 극적인 것만 그 안정성을 방해 할 수 있습니다.
Khoutorsky는“이 메커니즘의 아름다움은 특정 세포 유형에 대해 선택적이라는 것입니다. 신경 손상 후 신경 발사를 증가시키고 통증을 유발하는 물질 미세 아교 세포 방출은 인근의 모든 유형의 세포에 영향을 미치지 만, PNN은 척수의 임계 계전점에서 이러한 뉴런 만 정확하게 제외합니다.
.이 새로운 만성 통증 메커니즘을 더 잘 이해하기위한 연구가 진행 중입니다. 연구자들이 부상 후 이러한 뉴런에서 PNN을 재건하는 방법을 개발할 수 있다면, 만성 통증에 대한 새로운 치료법을 제공 할 수 있습니다. 즉, 현재의 솔루션 인 Opiats를 고려하면 시간이 지남에 따라 효능을 잃거나 치명적인 과다 복용을 초래할 수 있다는 점을 고려할 때 긴급한 필요성이 있습니다.
.뉴런 내부에서 진행되는 것은 흥미롭고 이해하는 것이 중요하지만, 신경망은 서로 연결된 개별 뉴런에 의해 형성되며, 여기서는 중요한 연골 시멘트가 중요합니다.
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