Рыба данио, медака и бирюзовый киллифиш для понимания нейродегенеративных нарушений/нарушений развития нервной системы человека. Часть 2

Мозжечок имеет лазящие и параллельные волокна, а имеющиеся группы клеток аналогичны человеческим, включая нейроны Пуркинье и гранулярные клетки [13,14].

Существует положительная связь между альпинистскими волокнами и памятью. В процессе восхождения по волокнам нам необходимо бодрствовать и спокойно думать. Такое состояние ума может способствовать улучшению памяти.

Активность лазающих волокон требует физической координации и сотрудничества всех частей тела, особенно координации рук и ног. В процессе восхождения по волокнам нам нужно много раз корректировать позу и положение тела. Этот процесс адаптации может улучшить мыслительные способности мозга и улучшить наше внимание и концентрацию.

Кроме того, в процессе восхождения по волокнам мы можем испытывать физическое и психологическое удовольствие, которое может активировать в мозгу такие гормоны, как дофамин, улучшить наше настроение и сделать нас более позитивными.

Поэтому скалолазание можно использовать как эффективный метод тренировки и улучшения памяти. Это может сделать нас более уверенными, смелыми и упорными, позволяя нам постоянно превосходить самих себя и добиваться более высоких и дальних целей. Видно, что нам необходимо улучшить память, а Cistanche Deserticola может значительно улучшить память, поскольку Cistanche Deserticola также может регулировать баланс нейротрансмиттеров, например, повышая уровень ацетилхолина и факторов роста. Эти вещества очень важны для памяти и обучения. Кроме того, Cistanche Deserticola может также улучшить кровоток и способствовать доставке кислорода, что может гарантировать, что мозг получает достаточное количество питательных веществ и энергии, тем самым повышая жизнеспособность и выносливость мозга.

Нажмите «Узнайте способы улучшить свою память».

Хотя у рыбок данио нет структур, соответствующих глубоким ядрам мозжечка, клетки, называемые эвридендроидными клетками, получают проекции клеток Пуркинье и посылают эфферентные проекции в различные области мозга.

Поэтому считается, что эвридендроидные клетки функционально гомологичны глубоким ядрам мозжечка млекопитающих [15]. По филогении и функциональной локализации мозжечок у человека разделяют на вестибуло-мозжечок, спино-мозжечок и понто-мозжечок, тогда как мозжечок мелких рыб чаще всего рассматривают как вестибуло-мозжечок.

Мы создали функциональную карту мозжечка рыбок данио и показали, что мозжечок рыбок данио содержит по крайней мере вестибулоцеребеллум и спиноцеребеллум, подробности о которых можно найти в ссылке [16].

Очень интересно определить, существуют ли в пределах конечного мозга у мелких рыб также участки мозжечка, контролирующие высшие функции мозга. соответственно [17].

У человека в процессе развития вентральная и дорсальная стороны нервной трубки образуют срединную перетяжку, тогда как у рыбок данио дорсальная сторона нервной трубки образует складку наружу [18]. Однако, в отличие от людей, у рыбок данио нет структур коркового слоя. Важно отметить, что это не означает, что мозг рыб не имеет структур и функций, эквивалентных коре головного мозга млекопитающих.

Гематоэнцефалический барьер (ГЭБ) также присутствует у рыбок данио. Ангиогенез в заднем мозге начинается примерно через 20 дней после оплодотворения, а перициты и глия обнаруживаются вокруг сосудов через 60 дней после оплодотворения, но ГЭБ является неполным примерно до 5–8 дней после оплодотворения, что позволяет различным лекарствам проникать в центральную нервную систему. 19,20]. Лекарственное средство можно вводить перорально или интракорпорально, или его можно растворить в поддерживающей воде личинок и инфильтрировать в ткани тела путем погружения в воду. Эта функция очень полезна для высокопроизводительного скрининга с использованием личинок рыбок данио.

Например, эмбрионы или личинки индивидуально помещаются в каждую лунку планшета с лунками 96- и 384-, и в воде можно растворить различные соединения. После этого каждую рыбу можно оценить по моделям экспрессии генов, изменениям в развитии или поведенческому анализу.

Это требует меньше времени и средств, чем та же процедура скрининга с использованием моделей млекопитающих, таких как мыши [21]. Одним из основных различий между рыбками данио и людьми является способность регенерировать центральную нервную систему, включая нейроны.

При искусственном повреждении спинного мозга рыбок данио функциональное восстановление и репопуляция двигательных нейронов наблюдаются в течение 6–8 недель [22,23]. Кроме того, после искусственного повреждения наблюдалась регенерация тканей ЦНС, даже в конечном мозге [24].

При использовании рыб в качестве моделей неврологических расстройств человека необходимо учитывать повышенную способность к регенерации рыб, даже в центральной нервной системе. При использовании рыбок данио было продемонстрировано множество доказательств.

Поскольку рыбка данио, медака и бирюзовая рыба-киллифиш являются близкородственными костистыми рыбами, их основные структуры в центральной нервной системе сопоставимы. Доступен обзор этих трех модельных рыб, включая описание их центральной нервной системы [25].

3. Простота лабораторного управления и экспериментирования с рыбками данио, медакой и бирюзовыми киллифишами.

3.1. Видимость и светопропускание у мелких рыб

Одной из важных особенностей мелких рыб является высокая прозрачность их тканей в эмбриогенезе и на личиночных стадиях. У рыбок данио и медаки процесс развития можно наблюдать вне тела родительской рыбы, а зародыши и личинки прозрачны, что позволяет легко наблюдать за процессом развития и внутренним строением.

Кроме того, доступно несколько мутантных линий рыбок данио и медаки, которые более прозрачны, чем дикий тип, что позволяет увидеть внутреннюю структуру рыбы даже на взрослой стадии [26].

Эта характеристика позволяет напрямую наблюдать за развитием, тканями и клеточной активностью, что совместимо с визуализацией в реальном времени, а также позволяет нам более подробно фиксировать развитие и структурные изменения в нервной системе in vivo.

Когда флуоресцентные белки экспрессируются конкретно на интересующей клетке, можно наблюдать за развитием и морфологическими изменениями интересующих нейронов с течением времени. Химические или генетически закодированные Са-сенсоры, экспрессированные в нейронах, позволяют наблюдать активность нейронов с высоким временным и пространственным разрешением [27]. Например, мы показали, что активность нейронов мозжечка во время поведения можно наблюдать на клеточном уровне [16].

Также сообщалось об очень интересном исследовании, в котором экспрессируются сенсоры Ca в нейронах всего мозга и используются сенсорные сигналы, как в электроэнцефалографии [28]. Используя методы оптогенетики, также теоретически возможно активировать или подавлять тенейрональную активность целевых нейронов в любом месте. [16,29]. Сообщается также об уникальном методе анализа патогенеза заболеваний путем изменения субклеточной локализации белков-мишеней [30].

Короче говоря, мелкие рыбы являются уникальными позвоночными животными, которые в живом состоянии обеспечивают макроскопическое наблюдение нервной системы, микроскопическое наблюдение точной нервной активности и адаптацию передачи света для оптогенетики и других приложений.

For more information:1950477648nn@gmail.com