علماء كولونيا يكشفون عن اكتشاف ثوري في أبحاث الدماغ

علماء كولونيا يكشفون عن اكتشاف ثوري في أبحاث الدماغ

حقق فريق بحث من جامعة كولونيا تقدمًا كبيرًا في فهم البنية الجزيئية للمشابك العصبية. دراستك، نشرت في المجلة اتصالات الطبيعة المنشور، يلقي الضوء على دور البروتين جيفرين، الذي يعمل بمثابة لبنة أساسية في المشابك العصبية المثبطة. تعتبر هذه المشابك العصبية الخاصة ضرورية لتنظيم الإشارات العصبية التي تثبط النشاط في الدماغ.

قام علماء كولونيا بقيادة البروفيسور الدكتور غونتر شوارتز والبروفيسور الدكتور إلمار بيرمان بتحليل بنية الجفيرين بالتفصيل باستخدام المجهر الإلكتروني المبرد المبتكر. والمثير للدهشة أنهم اكتشفوا أن الجفيرين يشكل خيوطًا مرنة وطويلة تلعب دورًا أساسيًا في كثافة المشابك العصبية بعد المشبكي. توفر هذه الخيوط الأساس التنظيمي لتكوين ما بعد المشبك، وهو أمر بالغ الأهمية للتواصل بين الخلايا العصبية.

الوظائف الأساسية للجيفيرين

يعمل Gephyrin كبروتين هيكلي رئيسي في المشابك العصبية المثبطة عن طريق تحويل GABA_أ- ومستقبلات الجلايسين الراسية. تشير الدراسات إلى أن ديناميكيات الجفيرين ضرورية للدونة التشابكية. يمكن ملاحظة التغييرات في ترتيب مجموعات الجفيرين أثناء عمليات التقوية التشابكية والاكتئاب. تعتبر هذه العمليات حاسمة لوظيفة الجهاز العصبي المركزي (CNS)، الذي يشمل الدماغ والحبل الشوكي والمسؤول عن معالجة المعلومات الحسية.

يحتوي البروتين على بنية معقدة ويعتمد على تعديلات ما بعد الترجمة المختلفة مثل الفسفرة والبالميتويليشن من أجل استقراره ووظيفته. يمكن للمخاطر الوراثية الناشئة عن طفرات معينة في الجين المشفر للجيفيرين أن تؤدي إلى أمراض عصبية مثل الصرع أو اضطرابات طيف التوحد أو مرض الزهايمر.

الصلة بعلم الأعصاب

يمكن أن يكون لنتائج الباحثين في كولونيا عواقب بعيدة المدى على تطوير علاجات جديدة للاضطرابات الصحية في مجال علم الأعصاب. ومن خلال الفهم الأعمق للخصائص البيوكيميائية والجوانب الوظيفية للجيفيرين، يمكن تطوير أساليب علاجية مستهدفة لمختلف أمراض التنكس العصبي. تلعب الناقلات العصبية، مثل GABA، التي تعمل في المشابك العصبية المثبطة، دورًا مهمًا في تنظيم المزاج والنوم، مما يسلط الضوء بشكل أكبر على الأهمية السريرية لهذه الاكتشافات.

يجمع النهج الشامل للباحثين بين المعرفة من البيولوجيا الهيكلية والكيمياء الحيوية للبروتين والببتيد لفتح آفاق جديدة حول تفاعل الجزيئات في الشبكة العصبية. هذه التطورات في الفيزيولوجيا العصبية، والتي تشمل الإشارات العصبية بين الخلايا العصبية وتنظيم استجابات الجسم للتأثيرات البيئية، تفتح بالتالي أبعادًا جديدة لفهم الجهاز العصبي البشري.

الدراسة متاحة على الإنترنت ويمكن لأي شخص مهتم التواصل مع قادة البحث البروفيسور الدكتور إلمار بيرمان والأستاذ الدكتور غونتر شوارتز، اللذين تساهم خبرتهما في هذا الموضوع بشكل كبير في فك رموز الآليات العصبية.