평생 동안 스스로를 적응시키고 다시 연결하는 뇌의 능력은 신경 과학자를 놀라게합니다. 연구원들은 설치류의 상대적 성숙에도 불구하고 선천성 실명으로 성인 마우스에서 시력을 회복하는 방법을 찾았습니다.
마우스는 Leber 선천성 amaurosis (LCA)라고 불리는 눈의 망막의 희귀 한 인간 장애를 모델링하고 있었는데, 이는 종종 출생시 실명이나 심각한 시각 장애를 유발합니다.
.이 유전 조건은 망막과 관련된 수십 가지 유전자 중 하나와 광 감지 능력에 의해 돌연변이에 의해 야기되는 것으로 보인다.
.연구원들은 수십 년 동안이 눈의 손상되거나 기능 장애 적 광주 수용체를 회복시킬 수있는 치료법을 연구 해 왔습니다. 일부 전략에는 망막 임플란트, 유전자 편집 중재 및 약물 치료가 포함됩니다.
이러한 새로운 치료법은 모두 다양한 수준의 성공으로 시력을 높이지만, 망막을 목표로하는 합성 화합물은로드 광 수용체와 관련된 돌연변이를 가진 사람들에게 특히 유망한 것처럼 보입니다.
막대는 희미한 빛을 감지하는 눈 뒤쪽의 광 수용체입니다. 이 특수한 뉴런은 일련의 생화학 적 반응을 이용하여 감각광을 나머지 뇌가 '읽기'에 전기 신호로 변환합니다.
망막 막대의 빛에 민감한 안료가 낮은 수준의 빛을 흡수함에 따라 분자 11-cis 망막을 모두 트랜스 로 변환합니다. -반동, 시신경을 뇌로 내려가는 충동을 생성합니다.
LCA 아동에 대한 이전의 연구에 따르면 합성 레티노이드 치료는 눈에 똑바로 주사 될 때 시력 손실을 보상하는 데 도움이 될 수 있습니다. 그러나 이러한 치료가 어떻게 성인이 상태에 영향을 미치는지 잘 이해하지 못합니다.
"약간의 진전이 있었지만, 성인 시각 회로가 망막 결함의 교정시 시각 피질 수준에서 완전히 기능적인 상태로 복원 될 수있는 정도는 여전히 불분명하다."
전통적으로, 뇌의 시각 시스템은 초기 생애의 특정 발달 창에서 형성되고 강화 된 것으로 생각되었습니다. 이 중요한 기간 동안 눈이 운동을하지 않으면 뇌의 시각적 네트워크는 시력을 위해 제대로 연결되지 않을 수있어 시력의 평생 적자가 발생합니다.
그러나 포유 동물의 시력 잠재력은 그렇게 엄격하게 연결되지 않을 수 있습니다. 가정보다 훨씬 더 플라스틱 일 수 있습니다.
이 아이디어를 탐구하기 위해 연구원들은 망막 변성으로 태어난 성인 설치류에게 7 일 동안 합성 레티노이드를 투여했습니다.
치료는 궁극적으로 동물의 빛 민감도와 전형적인 광 지향적 행동을 27 일 동안 부분적으로 복원하는 데 성공했습니다.
처리 9 일 후, 시각 피질에서 훨씬 더 많은 뉴런이 시신경에 의해 활성화되었습니다.
이것은 눈에서 시각 피질로 정보를 전달하는 중심 시각 경로가 성인 마우스에서도 레티노이드 치료에 의해 크게 복원 될 수 있음을 시사합니다.
.어바인 캘리포니아 대학교 (University of California)의 신경 생물학자인 수 즈 간디 (Sunil Gandhi)는“솔직히, 우리는 치료가 시력과 관련된 뇌 회로를 얼마나 구출했는지에 의해 날아 갔다.
"보는 것은 손상되지 않고 기능적인 망막을 포함합니다. 눈에서 시작하여 뇌 전체에 신호를 보냅니다. 시각적 인식이 실제로 발생하는 뇌의 중앙 회로에 있습니다."
.이 연구는 생쥐들 사이에서만 수행되었지만, 발견은 신경 과학자들이 인간의 시각 시스템의 중요한 창도 한 번도 가정 한 것보다 클 수 있다고 생각합니다.
.다시 말해, 어린 시절의 시력 부족이 반드시 성인기에는 시력이 회복 될 수 없다는 것을 의미하지는 않습니다.
Ghandi는“치료 직후, 마우스의 지배적 인 경로 인 반대편 눈에서 나오는 신호는 뇌에서 2 배 더 많은 뉴런을 활성화시켰다”고 말했다.
"더 마음이 더 눈에 띄는 것은 같은 쪽 눈 경로에서 나오는 신호가 치료 후 뇌에서 5 배 더 많은 뉴런을 활성화 했으며이 인상적인 효과는 오래 지속되었다는 것입니다."
.동물 모델에 대한 추가 연구가 필요합니다. 그러나 어느 날, 신경 과학자들은 일부 버전의 LCA를 가진 노인들에게서 유사한 혜택이 유발 될 수 있는지 테스트 할 수 있습니다.
"이 치료가 성인의 중심 시각적 경로에서 잘 작동한다는 사실은 새로운 개념을 뒷받침합니다.
이 연구는 현재 생물학 에 발표되었다 .
