Што е тоа синаптичко кастрење?

Содржина

• Дефиниција
• Како работи синаптичкото резидба?
• Кога се случува синаптичко кастрење?
• Рана ембрионална фаза до 2 години
• Возраст од 2 до 10 години
• Адолесценција
• Рана зрелост
• Дали синаптичкото чистење го објаснува почетокот на шизофренијата?
• Дали синаптичкото резидба е поврзано со аутизам?
• Каде е насочено истражувањето за синаптичкото чистење?

Дефиниција

Синаптичкото чистење е природен процес што се случува во мозокот помеѓу раното детство и зрелоста. За време на синаптичкото чистење, мозокот елиминира дополнителни синапси. Синапсите се структури на мозокот што им овозможува на невроните да пренесат електричен или хемиски сигнал на друг неврон.

Се смета дека синаптичкото чистење е начин на мозокот за отстранување на врските во мозокот кои повеќе не се потребни. Истражувачите неодамна дознаа дека мозокот е повеќе „пластичен“ и подложен отколку што се сметаше порано. Синаптичкото кастрење е начин на нашето тело да одржува поефикасна функција на мозокот како што старееме и учиме нови комплексни информации.

Бидејќи се дознава повеќе за синаптичкото резидба, многу истражувачи исто така се прашуваат дали има врска помеѓу синаптичкото резидба и појава на одредени нарушувања, вклучително шизофренија и аутизам.

Како работи синаптичкото резидба?

За време на детството, мозокот доживува голема количина на раст. Постои експлозија на формирање синапса помеѓу невроните за време на раниот развој на мозокот. Ова се нарекува синаптогенеза.

Овој брз период на синаптогенеза игра витална улога во учењето, формирањето на меморијата и прилагодувањето рано во животот. На возраст од околу 2 до 3 години, бројот на синапси достигнува врвно ниво. Но, потоа кратко по овој период на синаптички раст, мозокот почнува да ги отстранува синапсите што повеќе не му се потребни.

Штом мозокот формира синапса, тој може или да се зајакне или ослаби. Ова зависи од тоа колку често се користи синапсата. Со други зборови, процесот го следи принципот „користете го или изгубете го“: Синапсите кои се поактивни се зајакнуваат, а синапсите кои се помалку активни се ослабени и на крајот се чистат. Процесот на отстранување на ирелевантните синапси во ова време се нарекува синаптичко кастрење.

На раното синаптичко кастрење е под најголемо влијание на нашите гени. Подоцна, тоа се заснова на нашите искуства. Со други зборови, без разлика дали е скратена синапса, влијае влијанието на искуствата што ги има детето во развој со светот околу нив. Постојаната стимулација предизвикува синапсите да растат и да станат трајни. Но, ако детето добие малку стимулација, мозокот ќе задржи помалку од тие врски.

Кога се случува синаптичко кастрење?

Времето на синаптичко чистење варира во зависност од регионот на мозокот. Некои синаптички резидби започнуваат многу рано во развојот, но најбрзото кастрење се случува помеѓу приближно возраст од 2 до 16 години.

Рана ембрионална фаза до 2 години

Развојот на мозокот во ембрионот започнува само неколку недели по зачнувањето. До седмиот месец од бременоста, фетусот почнува да испушта свои мозочни бранови. Новите неврони и синапсите се формираат од мозокот со исклучително голема брзина во ова време.

Во текот на првата година од животот, бројот на синапси во мозокот на новороденче расте повеќе од десет пати. До 2 или 3 години, новороденче има околу 15 000 синапси по неврон.

Во визуелниот кортекс на мозокот (делот одговорен за видот), производството на синапса го достигнува својот врв на возраст од околу 8 месеци. Во префронталниот кортекс, врвните нивоа на синапси се случуваат некаде во текот на првата година од животот. Овој дел од мозокот се користи за различни сложени однесувања, вклучувајќи планирање и личност.

Возраст од 2 до 10 години

Во текот на втората година од животот, бројот на синапси драматично опаѓа. Синаптичкото кастрење се случува многу брзо на возраст помеѓу 2 и 10 години. За тоа време, околу 50 проценти од дополнителните синапси се елиминираат. Во визуелниот кортекс, кастрењето продолжува до околу 6-годишна возраст.

Адолесценција

Синаптичкото кастрење продолжува низ адолесценцијата, но не толку брзо како порано. Вкупниот број на синапси почнува да се стабилизира.

Додека истражувачите некогаш сметаа дека мозокот ги исекува синапсите само до раната адолесценција, неодамнешните достигнувања открија втор период на чистење за време на доцната адолесценција.

Рана зрелост

Според поновите истражувања, синаптичкото чистење всушност продолжува во раната зрелост и застанува некаде кон крајот на 20-тите години.

Интересно е тоа што во ова време кастрењето најмногу се случува во префонталниот кортекс на мозокот, што е дел од мозокот силно вклучен во процесите на донесување одлуки, развојот на личноста и критичкото размислување.

Дали синаптичкото чистење го објаснува почетокот на шизофренијата?

Истражувањата што ја разгледуваат врската помеѓу синаптичкото резидба и шизофренијата се уште се во рана фаза. Теоријата е дека шизофреничните мозоци се „премногу исечени“, а ова над-кастрење е предизвикано од генетски мутации кои влијаат на процесот на синаптичко кастрење.

На пример, кога истражувачите погледнале слики од мозок на луѓе со ментални нарушувања, како што е шизофренија, откриле дека луѓето со ментални нарушувања имаат помалку синапси во префронталниот регион во споредба со мозокот на луѓето без ментални нарушувања.

Потоа, анализирано постмртно мозочно ткиво и ДНК од повеќе од 100.000 луѓе и откриено дека луѓето со шизофренија имаат специфична варијанта на генот што може да биде поврзана со забрзување на процесот на синаптичко кастрење.

Потребни се повеќе истражувања за да се потврди хипотезата дека абнормалното синаптичко кастрење придонесува за шизофренија. Додека ова е уште далеку, синаптичкото чистење може да претставува интересна цел за третмани за лица со ментални нарушувања.

Дали синаптичкото резидба е поврзано со аутизам?

Научниците сè уште не ја утврдија точната причина за аутизмот. Веројатно има повеќе фактори во игра, но неодамна, истражувањето покажало поврзаност помеѓу мутациите во одредени гени поврзани со синаптичката функција и нарушувањата на аутистичниот спектар (АСД).

За разлика од истражувањето за шизофренија, кое теоретизира дека мозокот е „пречистен“, истражувачите претпоставуваат дека мозокот на луѓето со аутизам може да биде „недоволно режан“. Теоретски, тогаш, ова потстрижување доведува до прекумерна количина на синапси во некои делови на мозокот.

За да ја тестираат оваа хипотеза, истражувачите разгледале мозочно ткиво на 13 деца и адолесценти со и без аутизам кои починале на возраст од 2 до 20 години. Научниците откриле дека мозокот на адолесцентите со аутизам има многу повеќе синапси отколку мозоците на невротични адолесценти . Малите деца во обете групи имале приближно ист број на синапси. Ова сугерира дека состојбата може да се појави за време на процесот на кастрење. Ова истражување покажува само разлика во синапсите, но не и дали оваа разлика може да биде причина или ефект на аутизам, или само асоцијација.

Оваа теорија за потстрижување може да помогне во објаснувањето на некои од вообичаените симптоми на аутизам, како преголемата чувствителност на бучава, светла и социјални искуства, како и епилептични напади. Ако има премногу синапси што пукаат одеднаш, едно лице со аутизам најверојатно ќе доживее преоптоварување на бучава отколку фино подесена реакција на мозокот.

Дополнително, минатото истражување го поврза аутизмот со мутации на гените кои делуваат на протеин познат како киноза mTOR. Голем број на хиперактивни mTOR се пронајдени во мозокот на пациентите со аутизам. Исто така, се покажа дека прекумерната активност во патеката mTOR е поврзана со прекумерно производство на синапси. Едно истражување открило дека глувците со хиперактивен mTOR имале дефекти во синаптичкото резидба и покажале социјално однесување слично на АСД.

Каде е насочено истражувањето за синаптичкото чистење?

Синаптичкото чистење е суштински дел од развојот на мозокот. Ослободејќи се од синапсите кои повеќе не се користат, мозокот станува поефикасен со стареењето.

Денес, повеќето идеи за развој на човечкиот мозок се потпираат на оваа идеја за пластичност на мозокот. Истражувачите сега бараат начини да се контролира кастрењето со лекови или насочена терапија. Тие исто така разгледуваат како да го искористат ова ново разбирање за синаптичкото кастрење за да го подобрат образованието во детството. Истражувачите исто така проучуваат како формата на синапсите може да игра улога во менталните попречености.

Процесот на синаптичко чистење може да биде ветувачка цел за третмани за луѓе со заболувања како шизофренија и аутизам. Сепак, истражувањето е сè уште во рана фаза.