Риба зебра, медака и тюркоазена рибка за разбиране на човешките невродегенеративни/разстройства на неврологичното развитие, част 2

Малкият мозък има катерещи се влакна и успоредни влакна, а присъстващите клетъчни групи са подобни на тези на хората, включително неврони на Пуркиние и гранулирани клетки [13,14].

Има положителна връзка между катерещите влакна и паметта. По време на процеса на катерене по влакна трябва да останем будни и да мислим спокойно. Това състояние на ума може да насърчи подобряването на паметта.

Дейността по катерене на влакна изисква физическа координация и сътрудничество на всички части на тялото, особено координацията на ръцете и краката. В процеса на катерене по влакна трябва многократно да коригираме стойката и позицията на тялото. Този процес на приспособяване може да насърчи мисловните способности на мозъка и да подобри нашето внимание и концентрация.

Освен това, по време на процеса на катерене по влакна, можем да се насладим на физическо и психологическо чувство на удоволствие, което може да активира хормони като допамин в мозъка, да подобри настроението ни и да ни направи по-позитивни.

Следователно катерещите влакна могат да се използват като ефективен метод за упражнения и подобряване на паметта. Може да ни направи по-уверени, смели и упорити, позволявайки ни постоянно да надминаваме себе си и да преследваме по-високи и по-далечни цели. Вижда се, че трябва да подобрим паметта и Cistanche deserticola може значително да подобри паметта, тъй като Cistanche deserticola може също да регулира баланса на невротрансмитерите, като например повишаване на нивата на ацетилхолин и растежни фактори. Тези вещества са много важни за паметта и ученето. В допълнение, Cistanche deserticola може също да подобри притока на кръв и да насърчи доставянето на кислород, което може да гарантира, че мозъкът получава достатъчно хранителни вещества и енергия, като по този начин подобрява мозъчната жизненост и издръжливост.

Щракнете върху познайте начините да подобрите паметта си

Въпреки че рибките зебра нямат структури, съответстващи на дълбоките церебеларни ядра, клетките, наречени евридендроидни клетки, получават проекции на клетката на Пуркиние и изпращат еферентни проекции към различни области на мозъка.

Следователно се смята, че евридендроидните клетки са функционално хомоложни на дълбоките церебеларни ядра на бозайниците [15]. При хората малкият мозък се разделя на vestibulocerebellum, spinocerebellum и pontocerebellum по отношение на филогенеза и функционална локализация, докато малкият мозък на малките риби се счита най-вече за vestibulocerebellum.

Създадохме функционална карта на малкия мозък на рибата зебра и показахме, че малкият мозък на рибата зебра съдържа поне vestibulocerebellum и spinocerebellum, подробностите за които могат да бъдат намерени в препратка [16].

Много е интересно да се определи дали има и области на малкия мозък, контролиращи по-високи мозъчни функции в теленцефалона при малките риби. Рибките зебра също имат теленцефалон, който съответства на човешкия мозък, с региони, съответстващи на хипокампуса и амигдалата, които участват в ученето на паметта и емоционалното поведение, съответно [17].

При хората, по време на развитието, вентралната и дорзалната страна на невралната тръба образуват средно стеснение, докато при рибата зебра дорзалната страна на невралната тръба образува сгъване навън [18]. Въпреки това, за разлика от хората, рибата зебра няма кортикални слоеве. Важно е да се отбележи, че това не означава, че мозъкът на рибата няма структури и функции, еквивалентни на мозъчната кора на бозайниците.

Кръвно-мозъчната бариера (BBB) ​​също присъства в рибата зебра. Ангиогенезата в задния мозък започва при приблизително 20 hpf, а перицитите и глиите се намират около съдовете от 60 hpf, но BBB е непълна до приблизително 5-8 dpf (дни след оплождането), което позволява на различни лекарства да проникнат в централната нервна система [ 19,20]. Лекарството може да се прилага орално или интракорпорално или може да се разтвори във водата за поддържане на ларвите и да се инфилтрира в телесната тъкан чрез потапяне във вода. Тази функция е много полезна за скрининг с висока производителност с помощта на ларви на риба зебра.

Например, ембрионите или ларвите се отлагат поотделно във всяка ямка на 96- и 384-плаки с ямки и различни съединения могат да бъдат разтворени във водата. След това всяка риба може да бъде оценена чрез модели на генна експресия, промени в развитието или поведенчески анализ.

Това отнема по-малко време и е по-малко скъпо от същата процедура за скрининг, използваща модели на бозайници като мишки [21]. Една от основните разлики между рибата зебра и хората е способността за регенериране на централната нервна система, включително неврони.

Когато рибата зебра е изкуствено наранена в гръбначния мозък, функционалното възстановяване и репопулацията на моторните неврони се наблюдават в рамките на 6 до 8 седмици [22,23]. Освен това се наблюдава тъканна регенерация на централната нервна система след изкуствено увреждане, дори в теленцефалона [24].

Повишената регенеративна способност на рибата, дори в централната нервна система, трябва да се признае, когато се използват риби като модели на човешки неврологични разстройства. Много доказателства са показани при използване на риба зебра.

Тъй като рибата зебра, медака и тюркоазената риба са тясно свързани телеости, основните им структури в централната нервна система са сравними. Наличен е преглед на тези три модела риби, включително описанието на централната им нервна система [25].

3. Лесно управление на лабораторията и експериментиране с риба зебра, медака и тюркоазена риба

3.1. Видимост и пропускливост на светлина при малки риби

Една от важните характеристики на малките риби е тяхната висока прозрачност на тъканите по време на ембриогенезата и ларвите. При рибата зебра и медака процесът на развитие може да се наблюдава извън тялото на рибата майка, а ембрионите и ларвите са прозрачни, което улеснява наблюдението на процеса на развитие и вътрешната структура.

В допълнение, налични са няколко мутантни линии риба зебра и медака, които са по-прозрачни от дивия тип, което позволява да се види вътрешната структура на рибата, дори в стадия на зряла възраст [26].

Тази характеристика позволява директно наблюдение на развитието и активността на тъканите и клетките, което е съвместимо с изображения на живо, и ни позволява да улавяме развитието и структурните промени в нервната система в по-големи подробности in vivo.

Когато флуоресцентните протеини се експресират специфично върху представляващата интерес клетка, е възможно да се наблюдават развитието и морфологичните промени на интересуващите ни неврони с течение на времето. Химически или генетично кодирани Са сензори, експресирани в неврони, ни позволяват да наблюдаваме активността на невроните с висока времева и пространствена разделителна способност [27]. Например, ние показахме, че нервната активност на малкия мозък по време на поведение може да се наблюдава на клетъчно ниво [16].

Съобщава се също за много вълнуващо проучване, което експресира Ca сензори в невроните на целия мозък и използва сензорните сигнали, както при електроенцефалографията [28]. Използвайки оптогенетични техники, теоретично е също така възможно да се активира или потисне невронната активност на целевите неврони на всяко място [16,29]. Съобщава се и за уникален метод за анализиране на патогенезата на заболявания чрез промяна на субклетъчната локализация на целевите протеини [30].

Накратко, малките риби са уникални гръбначни животни, които осигуряват, в живо състояние, макроскопско наблюдение на нервната система, микроскопско наблюдение на прецизна невроактивност и адаптиране на предаването на светлина за оптогенетика и други приложения.

For more information:1950477648nn@gmail.com