سلولهای ستارهای مغز: کشف ارتباط شگفتانگیز بین چاقی و تقویت حافظه
نقش کلیدی آستروسیتها در تنظیم عملکرد مغز و متابولیسم
تحقیقات جدید نشان میدهد که آستروسیتها – سلولهای ستارهای شکل در مغز – نقش حیاتی در ارتباط بین چاقی، عملکرد مغز و متابولیسم بدن ایفا میکنند. دانشمندان مرکز ملی تحقیقات علمی فرانسه (CNRS) و دانشگاه پاریس سیته کشف کردهاند که این سلولها در ناحیه استریاتوم مغز، کلید درک اثرات چاقی بر عملکرد شناختی و تنظیم انرژی بدن هستند.
یافتههای کلیدی پژوهش:
- تنظیم دوگانه: آستروسیتها هم عملکرد شناختی و هم متابولیسم را در شرایط چاقی کنترل میکنند.
- هدف جدید: تغییرات در آستروسیتهای استریاتومی، ارتباط بین رژیم غذایی، احساس لذت و سلامت مغز را نشان میدهد.
- بازگردانی امکانپذیر: دستکاری شیموژنتیک آستروسیتها در موشهای چاق، تعادل انرژی و توانایی یادگیری را بهبود بخشید.
چگونه رژیمهای پرچرب بر سلولهای مغزی تأثیر میگذارند؟
مطالعات نشان میدهد که رژیمهای غذایی پرچرب و چاقی، ساختار و عملکرد آستروسیتها را در استریاتوم – ناحیهای از مغز که در درک لذت ناشی از مصرف غذا نقش دارد – تغییر میدهد. جالبتر اینکه، دستکاری این سلولها در موشها میتواند متابولیسم را تحت تأثیر قرار داده و برخی تغییرات شناختی مرتبط با چاقی (مانند توانایی یادگیری مجدد یک کار) را اصلاح کند.
توانایی آستروسیتها در بازگردانی عملکرد شناختی در چاقی برای اولین بار نشان داده شد. اعتبار: Neuroscience News
انتشار یافتهها در نشریه Nature Communications
این نتایج که توسط تیمی از پژوهشگران CNRS و دانشگاه پاریس سیته به دست آمده، در تاریخ ۷ ژوئیه (۱۶ تیر ۱۴۰۳) در مجله معتبر Nature Communications منتشر خواهد شد. این کشفیات بر این ایده تأکید دارد که آستروسیتها (که مدتها به نفع نورونها نادیده گرفته میشدند) نقش کلیدی در عملکرد مغز دارند.
روششناسی پژوهش
دانشمندان از ترکیبی از روشهای ex vivo و in vivo در جوندگان استفاده کردند، از جمله:
- تکنیکهای شیموژنتیک
- تصویربرداری از مغز
- تستهای حرکتی
- ارزیابی رفتار شناختی
- اندازهگیری متابولیسم انرژی بدن
نکات فنی درباره آستروسیتها
۱. تفاوت با نورونها: برخلاف نورونها، آستروسیتها (سلولهای سیستم عصبی) فعالیت الکتریکی تولید نمیکنند که این ویژگی مطالعه آنها را در گذشته دشوار میکرد. با این حال، امروزه میدانیم که همکاری نزدیک آنها با نورونها برای عملکرد صحیح سیستم عصبی ضروری است.
۲. تیم تحقیقاتی: این پژوهش تحت نظارت واحد زیستشناسی عملکردی و انطباقی (CNRS/دانشگاه پاریس سیته) انجام شده و پژوهشگرانی از مؤسسه زیستشناسی پاریس-سن (CNRS/Inserm/دانشگاه سوربن) نیز در آن مشارکت داشتهاند.
۳. تکنیک شیموژنتیک: کلسیم یک عنصر شیمیایی ضروری برای عملکرد آستروسیتها است که امکان تعدیل فعالیت سیناپسی را فراهم میکند. تکنیک شیموژنتیک مورد استفاده مبتنی بر ویروسی بود که به طور هدفمند در آستروسیتها پروتئینی را بیان میکرد که جریان کلسیم در سلول را مانند یک کلید تنظیم میکرد.
چکیده پژوهش
مدارهای مغزی مرتبط با رفتارهای پاداشدهنده، نه تنها محرکهای قدرتمندی برای رفتارهای تغذیهای هستند، بلکه اخیراً به عنوان تنظیمکننده متابولیسم نیز شناخته شدهاند. مواجهه کوتاهمدت یا مزمن با غذاهای پرکالری، ساختار مغز را تغییر داده و با افزایش واکنشپذیری آستروسیتها و پاسخهای پیشالتهابی در هر دو گونه موش و انسان همراه است.
در این مطالعه نشان دادهشد که دستکاری شیموژنتیک آستروسیتها در ساختارهای استریاتومی میتواند اثر مستقیمی بر متابولیسم محیطی در موشهای نر داشته باشد. همچنین مشخص شد که دستکاری آستروسیتها در استریاتوم پشتی میتواند متابولیسم محیطی را تغییر داده و برای بازگردانی نقص شناختی ناشی از مواجهه مزمن با رژیم پرچرب و پر ساکاروز (HFHS) در موشهای چاق کافی است.
این پژوهش نقش پیشتر ناشناخته آستروسیتهای استریاتومی را به عنوان عامل مستقیم در کنترل رفتار انعطافپذیر و تنظیم متابولیک نشان میدهد.