O nouă cercetare condusă de neurocercetătorii de la Fralin Biomedical Research Institute de la Virginia Tech pune sub semnul întrebării o abordare îndelungată în studiul afecțiunilor neurologice cronice, precum distonia, ataxia și tremorul. Aceste tulburări își au originea în cerebel, o regiune a creierului responsabilă de coordonarea mișcărilor. Când cerebelul este afectat, persoanele pot experimenta simptome precum contracții musculare dureroase, posturi anormale și tremur necontrolat.
De ani de zile, neurocercetătorii s-au concentrat pe relația dintre două tipuri de celule cerebrale din cerebel. Un grup, cunoscut sub numele de celule Purkinje, suprimă activitatea unui alt grup numit celule ale nucleilor cerebeloși profunzi. Din cauza acestei conexiuni, cercetătorii au presupus, în general, că monitorizarea activității celulelor Purkinje oferă o imagine fiabilă asupra a ceea ce se întâmplă în celulele nucleilor profunzi. Un studiu recent, condus de Meike van der Heijden, sugerează că această presupunere ar putea să nu fie corectă.
Publicată în Journal of Physiology, cercetarea a constatat că activitatea dintr-un tip de celulă nu prezice în mod fiabil activitatea în celălalt tip, în ciuda conexiunii lor anatomice directe. "Observăm că nu există o relație liniară clară între activitatea din celulele Purkinje și cea din celulele nucleilor profunzi. Prin urmare, monitorizarea uneia oferă o putere predictivă limitată pentru a înțelege ce se întâmplă în cealaltă", a declarat Van der Heijden, profesor asistent la institut.
**Implicații pentru Distonie, Ataxie și Tremor**
Descoperirile ar putea avea implicații importante atât pentru cercetarea, cât și pentru tratamentul tulburărilor de mișcare cauzate de probleme cerebeloase. "Activitatea celulelor Purkinje și a nucleilor cerebeloși profunzi este perturbată în starea de boală, iar o mai bună înțelegere a relației dintre aceste tipuri de neuroni va contribui în cele din urmă la optimizarea tratamentelor pentru boli precum distonia, ataxia și tremorul", a afirmat Alyssa Lyon, doctorandă în Programul de Studii Postuniversitare în Biologie Translațională, Medicină și Sănătate de la Virginia Tech și prima autoare a lucrării.
Un motiv pentru care celulele Purkinje au primit atât de multă atenție este că sunt mai ușor de studiat. Ele se află în stratul exterior al cerebelului, făcându-le mai accesibile cercetătorilor. Celulele nucleilor profunzi, dimpotrivă, sunt localizate mai adânc sub suprafața creierului și sunt mai dificil de măsurat direct. Ca urmare, mulți oameni de știință au tratat activitatea celulelor Purkinje ca un biomarker util pentru ceea ce se întâmplă în celulele mai profunde.
**Rezultate neașteptate din înregistrările cerebeloase**
În circumstanțe normale, celulele Purkinje inhibă celulele nucleilor profunzi. Pe baza acestei relații, s-ar aștepta ca o activitate mai mare în celulele Purkinje să corespundă unei activități mai scăzute în celulele nucleilor profunzi, în timp ce o activitate redusă a celulelor Purkinje ar avea efectul opus. Pentru a testa această presupunere, echipa de cercetare a analizat o bază de date de înregistrări electrofiziologice colectate din modele preclinice de boli cerebeloase. Rezultatele nu au relevat o corelație semnificativă între activitatea celor două populații celulare.
"Sugerează că, dacă doriți să știți cum se comportă cerebelul într-o stare de boală, trebuie să priviți neuronii nucleilor profunzi, nu doar celulele Purkinje", a spus Van der Heijden, care are și o poziție în Școala de Neuroștiințe de la Virginia Tech. Ea a adăugat că cercetătorii ar trebui să fie precauți cu privire la strategiile de tratament care se concentrează pe modificarea activității celulelor Purkinje cu așteptarea ca celulele nucleilor profunzi să răspundă corespunzător.
"Aceasta este o poveste de avertizare pentru înțelegerea activității cerebeloase în boală, dar și pentru tratarea acestor boli dificile", a concluzionat Van der Heijden. "Trebuie să fim foarte atenți în a face presupuneri și să facem efectiv experimente pentru a ne testa ipotezele."