اخبار و رویدادها

مدل‌سازی اثرات بیماری آلزایمر در فرآیند شکل‌دهی مسیر در سطح هیپوکمپوس

مدل‌سازی اثرات بیماری آلزایمر در فرآیند شکل‌دهی مسیر در سطح هیپوکمپوس


بیماری آلزایمر یکی از پیچیدهترین بیماریهای تخریب کننده مغزی محسوب میشود که مشخصه آن رو به زوال گذاشتن تدریجی تواناییهای ذهنی است. روند آسیب در بیماری آلزایمر از قسمت هیپوکمپوس مغز شروع می‌شود و با پیشرفت بیماری، نقائص شناختی ناشی از آن آشکار میگردد. در بین عوارض مختلف بیماری آلزایمر، مسئله گم کردن مسیر یکی از مشکلات مهم برای افراد آلزایمری است که به لحاظ مبنای نورولوژیکی آن هنوز هم ابهامات زیادی وجود دارد. در این تحقیق برای بررسی این عارضه، الگوی فعالیت نورونها در  لایه‌های ناحیهCA3 هیپوکمپوس فرد سالم مورد تحقیق قرار می‌گیرد و یک مدل از فعالیت سلو‌ل‌های مکانی، که به عنوان نورونهای کد کننده مکان شناخته شدهاند، در هیپوکمپوس برپایه اطلاعات فیزیولوژیکی ارایه می‌گردد. در این میان یکی از مباحثی که لزوم بررسی آن احساس میگردد نقش آستروسیتها در تعاملات بین نورونی (از آن جمله تولید موج کلسیمی) در هیپوکمپوس میباشد. نتایج پژوهش حاضر نشان می‌دهد که  این تعاملات بین آستروسیت‌ها و سلولهای مکانی، که مسئول کد کردن اطلاعات مکانی از طریق نرخ آتش خود می‌باشند، نقش مهمی در توصیف و تحلیل میدان‌های مکانی دیده شده دارا میباشد. در ادامه برای نمایش اثرات بیماری آلزایمر در روند شکل ‌دهی مسیر، مدل اثرات این بیماری در سطح سلولی به مدل نورون‌ها و آستروسیت‌ها اعمال می‌گردد. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد که بیماری آلزایمر منجر به افزایش فرکانس آتش نورونهای مکانی و بزرگ‌شدن میدان‌های مکانی می‌گردد. این نتایج مطابق با مشاهدات فیزیولوژیک گزارش شده می‌باشند و بنابراین به عنوان پشتوانه‌ای برای اعتبار مدل پیشنهادی و پیش‌بینی‌های آن به حساب می‌آید. در ادامه شبیه‌سازی‌ها مشاهده می‌گردد که تقویت کوپلینگ بین نورون-آستروسیت در هیپوکمپوس بیمار آلزایمری میتواند بخشی از اثرات بیماری آلزایمر شامل افزایش فرکانس آتش نورون‌ها را جبران نماید. لذا با استناد بر این نتیجه بدست آمده میتوانآستروسیت­ها را به عنوان یک کاندید جدید در تحقیقات دارویی جهت تخفیف عوارض بیماری­ آلزایمر معرفی نمود. در نهایت توسط این مدل مسئله شکل‌ دهی مسیر در سطح هیپوکمپوس و مشکلات آن در بیماران آلزایمری نیز مورد بررسی قرار می‌گیرد. طبق نتایج شبیه‌سازی‌های ما در عملکرد موش‌های آلزایمری که در یافتن مسیرهایی که قبلا آموخته بودند، دچار اشکال شده بودند (گم کردن مکرر مسیر) بعد از تقویت کوپلینگ بین آستروسیت-نورون بهبود حاصل میگردد. طبق این نتایج فرکانس آتش نورون‌های مکانی در ناوبری صحیح اثر بیشتری می‌گذارند تا اندازه میدان‌های مکانی.

 

ارائه دهنده پروژه

شیوا قاآنی فراشاهی
پست الکترونیک: shiva.ghaani [at] gmail.com
عضو سابق
 

استاد راهنما

فریبا بهرامی
دانشیار
اتاق: ساختمان قدیم، 314
تلفن: 61114924
پست الکترونیکی: fbahrami [AT] ut.ac.ir

 

آدرس کوتاه :