การกระตุ้นวงจรสมองช่วยส่งเสริมการเติบโตของเซลล์ประสาทในวัยผู้ใหญ่ ปรับปรุงความรู้ความเข้าใจและอารมณ์

การกำหนดเป้าหมายเซลล์เหล่านี้ตามรายงานในวารสารNature Neuroscienceการดึงหน่วยความจำแบบมอดูเลตและการเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมที่คล้ายความวิตกกังวลในหนู โดยพื้นฐานแล้ว นักวิทยาศาสตร์ของ UNC ได้กระตุ้นกิจกรรมทางไฟฟ้าระหว่างเซลล์ในไฮโปทาลามัสและฮิบโปแคมปัสเพื่อสร้างเซลล์ประสาทใหม่ ซึ่งเป็นกระบวนการสำคัญที่เรียกว่าการกำเนิดเซลล์ประสาท "การกำหนดเป้าหมายเซลล์ประสาทในมลรัฐเพื่อเพิ่มการสร้างเซลล์ประสาทของฮิปโปแคมปัสในผู้ใหญ่จะไม่เพียงส่งผลดีต่อการทำงานของสมองเท่านั้น" ผู้เขียนอาวุโส Juan Song, PhD, รองศาสตราจารย์ด้านเภสัชวิทยากล่าว "แต่ยังมีศักยภาพในการรักษาความบกพร่องทางสติปัญญาและอารมณ์ที่เกี่ยวข้องกับความผิดปกติของสมองต่างๆ" เซลล์ประสาทส่วนใหญ่ที่เรามีอยู่ตลอดชีวิตถูกสร้างขึ้นก่อนที่เราจะเกิดและได้รับการจัดระเบียบในช่วงวัยเด็ก แต่การสร้างเซลล์ประสาทดังกล่าวยังคงดำเนินต่อไปจนถึงวัยผู้ใหญ่และตลอดชีวิต ในความเป็นจริง สาเหตุหนึ่งของการลดลงของความรู้ความเข้าใจและความวิตกกังวล และแม้กระทั่งโรคต่างๆ เช่น อัลไซเมอร์ คือการหยุดชะงักของการสร้างเซลล์ประสาท Song ซึ่งเป็นสมาชิกของ UNC Neuroscience Center ได้ศึกษาการทำงานร่วมกันโดยละเอียดระหว่างเซลล์สมองที่ทำให้การสร้างเซลล์ประสาททำงานต่อเนื่อง เธอรู้ว่าการสร้างเซลล์ประสาทของฮิปโปแคมปัสที่โตเต็มวัยมีบทบาทสำคัญในหน่วยความจำและการประมวลผลอารมณ์ และกิจกรรมของวงจรประสาทที่คิดว่าเป็น 'กิจกรรมทางไฟฟ้า' ควบคุมกระบวนการนี้ในลักษณะที่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลา

สิ่งที่ไม่มีใครรู้ก็คือว่ากิจกรรมของวงจรประสาทนี้สามารถจัดการเพื่อกระตุ้นการสร้างเซลล์ประสาทได้จนถึงระดับที่ผลจะถูกมองว่าเป็นพฤติกรรมที่เปลี่ยนไป เช่น ความจำดีขึ้นหรือความวิตกกังวลน้อยลง เพื่อดูผลกระทบของการปรับกิจกรรมของระบบประสาท วัยห้องทดลองของ Song ได้ทำการทดลองที่นำโดยผู้เขียนร่วมคนแรก Ya-Dong Li, PhD และ Yan-Jia Luo, PhD ซึ่งเป็นเพื่อนหลังปริญญาเอกทั้งคู่ พวกเขาใช้ออปโตเจเนติกส์ ซึ่งเป็นวิธีการที่ใช้แสงเพื่อกระตุ้นการทำงานของเซลล์ประสาท ในโครงสร้างสมองขนาดเล็กที่เรียกว่า ซูพรามามิลลารีนิวเคลียส (SuM) SuM ตั้งอยู่ภายในบริเวณไฮโปทาลามัสของสมอง ช่วยจัดการสิ่งต่าง ๆ ตั้งแต่ความรู้ความเข้าใจไปจนถึงการเคลื่อนไหวและการนอนหลับ / การตื่นตัว เมื่อนักวิจัยของ Song กระตุ้นเซลล์ประสาท SuM อย่างต่อเนื่อง พวกเขาค้นพบการส่งเสริมการสร้างเซลล์ประสาทที่มีประสิทธิภาพในหลายขั้นตอน พวกเขาสังเกตเห็นการผลิตเซลล์ต้นกำเนิดจากระบบประสาทที่เพิ่มขึ้นและการสร้างเซลล์ประสาทที่เกิดในผู้ใหญ่ที่มีคุณสมบัติเพิ่มขึ้น การกระตุ้นออปโตจีเนติกส์ของเซลล์ประสาทใหม่เหล่านี้จะเปลี่ยนความจำและพฤติกรรมที่คล้ายความวิตกกังวล "เรายังแสดงให้เห็นว่าเซลล์ประสาท SuM มีการตอบสนองสูงเมื่อหนูสัมผัสกับสิ่งใหม่ๆ ในสภาพแวดล้อม" ซองกล่าว "ในความเป็นจริงแล้ว ในสภาพแวดล้อมใหม่ หนูต้องการเซลล์เหล่านี้สำหรับการสร้างเซลล์ประสาท" การสร้างเซลล์ประสาทของฮิปโปแคมปัสในผู้ใหญ่ที่มีความบกพร่องมีความสัมพันธ์กับสภาวะทางพยาธิสภาพหลายอย่าง เช่น อายุ โรคเกี่ยวกับความเสื่อมของระบบประสาท และความผิดปกติทางจิต "ดังนั้น" Song กล่าวเสริม "การกำหนดเป้าหมายเซลล์ประสาท hypothalamic เพื่อเพิ่มการสร้างเซลล์ประสาทของ hippocampal สำหรับผู้ใหญ่จะไม่เพียง แต่เป็นประโยชน์ต่อการทำงานของสมองเท่านั้น แต่ยังมีศักยภาพในการรักษาความบกพร่องทางสติปัญญาและอารมณ์ที่เกี่ยวข้องกับความผิดปกติของสมองต่างๆ"