Zebrafish, Medaka a tyrkysový haluz na pochopenie ľudských neurodegeneratívnych/neurovývojových porúch, časť 2

Cerebellum má šplhavé vlákna a paralelné vlákna a prítomné bunkové skupiny sú podobné tým ľudským, vrátane Purkyňových neurónov a granulových buniek [13,14].

Medzi lezeckými vláknami a pamäťou existuje pozitívny vzťah. Počas procesu šplhania po vláknach musíme zostať bdelí a pokojne premýšľať. Tento stav mysle môže podporiť zlepšenie pamäti.

Činnosť lezeckých vlákien si vyžaduje fyzickú koordináciu a spoluprácu všetkých častí tela, najmä koordináciu rúk a nôh. V procese šplhania po vláknach musíme mnohokrát upraviť držanie tela a polohu tela. Tento proces prispôsobenia môže podporiť schopnosť myslenia mozgu a zlepšiť našu pozornosť a koncentráciu.

Okrem toho si počas procesu šplhania po vláknach môžeme užiť fyzický a psychologický pocit potešenia, ktorý môže aktivovať hormóny, ako je dopamín v mozgu, zlepšiť našu náladu a urobiť nás pozitívnejšími.

Preto môže byť lezecká vláknina použitá ako účinná metóda na cvičenie a zlepšenie pamäte. Môže nás to urobiť sebavedomejšími, odvážnejšími a húževnatejšími, čo nám umožňuje neustále prekonávať samých seba a sledovať vyššie a ďalšie ciele. Je vidieť, že potrebujeme zlepšiť pamäť a Cistanche deserticola dokáže výrazne zlepšiť pamäť, pretože Cistanche deserticola dokáže regulovať aj rovnováhu neurotransmiterov, ako je zvýšenie hladín acetylcholínu a rastových faktorov. Tieto látky sú veľmi dôležité pre pamäť a učenie. Okrem toho môže Cistanche deserticola tiež zlepšiť prietok krvi a podporiť dodávku kyslíka, čo môže zabezpečiť, že mozog dostane dostatok živín a energie, čím sa zlepší mozgová vitalita a vytrvalosť.

Kliknite na možnosť poznať spôsoby, ako zlepšiť svoju pamäť

Hoci zebričky nemajú štruktúry zodpovedajúce hlbokým mozočkovým jadrám, bunky nazývané eurydendroidné bunky prijímajú projekcie Purkyňových buniek a vysielajú eferentné projekcie do rôznych oblastí mozgu.

Preto sa predpokladá, že eurydendroidné bunky sú funkčne homológne s hlbokými cerebelárnymi jadrami cicavcov [15]. U ľudí sa mozoček z hľadiska fylogenézy a funkčnej lokalizácie delí na vestibulocerebellum, spinocerebellum a pontocerebellum, zatiaľ čo cerebellum malých rýb sa väčšinou považuje za vestibulocerebellum.

Vytvorili sme funkčnú mapu cerebellum zebrafish a ukázali sme, že cerebellum zebrafish obsahuje minimálne vestibulocerebellum a spinocerebellum, ktorých podrobnosti možno nájsť v odkaze [16].

Je veľmi zaujímavé zistiť, či existujú aj oblasti mozočka, ktoré kontrolujú vyššie mozgové funkcie v telencefalu u malých rýb. Zebrafish má tiež telencephalon, ktorý zodpovedá ľudskému veľkému mozgu, s oblasťami zodpovedajúcimi hippocampu a amygdale, ktoré sa podieľajú na učení pamäti a emocionálnom správaní, respektíve [17].

U ľudí počas vývoja tvoria ventrálna a dorzálna strana neurálnej trubice stredové zúženie, zatiaľ čo u zebričiek tvorí dorzálna strana neurálnej trubice vonkajšie prehýbanie [18]. Na rozdiel od ľudí však zebričky nemajú štruktúry kortikálnej vrstvy. Je dôležité poznamenať, že to neznamená, že rybí mozog nemá štruktúry a funkcie ekvivalentné kôre cicavcov.

Hematoencefalická bariéra (BBB) ​​je tiež prítomná u zebričiek. Angiogenéza v zadnom mozgu začína približne pri 20 hpf a pericyty a glia sa nachádzajú okolo ciev pri 60 hpf, ale BBB je neúplná až do približne 5–8 dpf (dní po oplodnení), čo umožňuje rôznym liekom preniknúť do centrálneho nervového systému [ 19,20]. Liečivo sa môže podávať orálne alebo intrakorporálne alebo sa môže rozpustiť v udržiavacej vode lariev a infiltrovať do telesného tkaniva ponorením do vody. Táto funkcia je veľmi užitočná pri vysokovýkonnom skríningu pomocou lariev zebričiek.

Napríklad embryá alebo larvy sú jednotlivo uložené v každej jamke 96- a 384-doštičky s jamkami a vo vode môžu byť rozpustené rôzne zlúčeniny. Potom môže byť každá ryba hodnotená vzormi génovej expresie, vývojovými zmenami alebo behaviorálnou analýzou.

Je to menej časovo náročné a menej nákladné ako rovnaký skríningový postup s použitím cicavčích modelov, ako sú myši [21]. Jedným z hlavných rozdielov medzi zebričkou a človekom je schopnosť regenerovať centrálny nervový systém vrátane neurónov.

Keď sú zebričky umelo poranené v mieche, funkčné zotavenie a repopulácia motorických neurónov sa pozoruje v priebehu 6 až 8 týždňov [22,23]. Okrem toho bola po umelom poškodení pozorovaná regenerácia tkaniva centrálneho nervového systému, dokonca aj v telencefalu [24].

Zvýšenú regeneračnú schopnosť rýb, dokonca aj v centrálnom nervovom systéme, je potrebné rozpoznať pri použití rýb ako modelov ľudských neurologických porúch. Mnoho dôkazov bolo preukázaných pomocou zebričiek.

Pretože zebrafish, medaka a tyrkysový halančík sú úzko súvisiace teleosty, ich hlavné štruktúry v centrálnom nervovom systéme sú porovnateľné. K dispozícii je prehľad týchto troch modelových rýb vrátane popisu ich centrálneho nervového systému [25].

3. Jednoduché riadenie laboratória a experimentovanie so zebričkou, medakou a tyrkysovým killifishom

3.1. Viditeľnosť a prenos svetla u malých rýb

Jednou z dôležitých vlastností malých rýb je ich vysoká transparentnosť tkaniva počas embryogenézy a larválnych štádií. U zebričiek a medaky je možné pozorovať vývojový proces mimo tela rodičovskej ryby a embryá a larvy sú priehľadné, čo uľahčuje pozorovanie vývojového procesu a vnútornej štruktúry.

Okrem toho je dostupných niekoľko mutantných línií zebričiek a medaky, ktoré sú transparentnejšie ako divoký typ, čo umožňuje vidieť vnútornú štruktúru rýb, dokonca aj v štádiu dospelých [26].

Táto charakteristika umožňuje priame pozorovanie vývoja a aktivity tkanív a buniek, ktoré je kompatibilné so živým zobrazovaním, a umožňuje nám podrobnejšie zachytiť vývojové a štrukturálne zmeny v nervovom systéme in vivo.

Keď sú fluorescenčné proteíny exprimované špecificky na bunke záujmu, je možné pozorovať vývoj a morfologické zmeny záujmových neurónov v priebehu času. Chemické alebo geneticky kódované Ca senzory exprimované v neurónoch nám umožňujú pozorovať aktivitu neurónov s vysokým časovým a priestorovým rozlíšením [27]. Napríklad sme ukázali, že cerebelárnu nervovú aktivitu počas správania možno pozorovať na bunkovej úrovni [16].

Bola tiež publikovaná veľmi vzrušujúca štúdia, ktorá exprimuje Ca senzory v neurónoch celého mozgu a využíva senzorové signály ako v elektroencefalografii [28]. Pomocou optogenetických techník je tiež teoreticky možné aktivovať alebo potlačiť neuronálnu aktivitu cieľových neurónov na akomkoľvek mieste. [16,29]. Bola tiež publikovaná jedinečná metóda na analýzu patogenézy chorôb zmenou subcelulárnej lokalizácie cieľových proteínov [30].

Stručne povedané, malé ryby sú jedinečné stavovce, ktoré poskytujú v živom stave makroskopické pozorovanie nervového systému, mikroskopické pozorovanie presnej neurálnej aktivity a prispôsobenie prenosu svetla pre optogenetiku a iné aplikácie.

For more information:1950477648nn@gmail.com