Danio pręgowany, Medaka i turkusowy Killifish w zrozumieniu ludzkich zaburzeń neurodegeneracyjnych/neurorozwojowych, część 2

Móżdżek ma włókna pnące i włókna równoległe, a obecne grupy komórek są podobne do ludzkich, w tym neurony Purkinjego i komórki ziarniste [13,14].

Istnieje pozytywny związek między włóknami pnącymi a pamięcią. Podczas procesu wspinania się po włóknach musimy nie zasnąć i spokojnie myśleć. Ten stan umysłu może sprzyjać poprawie pamięci.

Działanie włókien pnących wymaga koordynacji fizycznej i współpracy wszystkich części ciała, a zwłaszcza koordynacji dłoni i stóp. W procesie wspinania się po włóknach musimy wielokrotnie korygować postawę i ułożenie ciała. Ten proces regulacji może pobudzić zdolność myślenia mózgu i poprawić naszą uwagę i koncentrację.

Ponadto podczas procesu wspinania się po włóknach możemy cieszyć się fizycznym i psychicznym poczuciem przyjemności, co może aktywować hormony takie jak dopamina w mózgu, poprawić nasz nastrój i sprawić, że będziemy bardziej pozytywnie nastawieni.

Dlatego włókno wspinaczkowe może być stosowane jako skuteczna metoda ćwiczeń i poprawy pamięci. Może uczynić nas bardziej pewnymi siebie, odważnymi i wytrwałymi, pozwalając nam stale przekraczać siebie i dążyć do wyższych i dalszych celów. Widać, że trzeba poprawić pamięć, a Cistanche desericola potrafi znacząco poprawić pamięć, bo Cistanche desericola potrafi także regulować równowagę neuroprzekaźników, np. zwiększać poziom acetylocholiny i czynników wzrostu. Substancje te są bardzo ważne dla pamięci i uczenia się. Ponadto Cistanche desericola może również poprawić przepływ krwi i promować dostarczanie tlenu, co może zapewnić mózgowi odpowiednią ilość składników odżywczych i energii, poprawiając w ten sposób witalność i wytrzymałość mózgu.

Kliknij i poznaj sposoby na poprawę swojej pamięci

Chociaż danio pręgowany nie ma struktur odpowiadających głębokim jąderom móżdżku, komórki zwane komórkami eurydendroidu odbierają projekcje komórek Purkinjego i wysyłają projekcje eferentne do różnych obszarów mózgu.

Dlatego uważa się, że komórki eurydendroidalne są funkcjonalnie homologiczne z głębokimi jądrami móżdżku ssaków [15]. U ludzi móżdżek dzieli się na przedsionkowo-móżdżkowy, rdzeniowo-móżdżkowy i mostowo-móżdżkowy pod względem filogenezy i lokalizacji funkcjonalnej, podczas gdy móżdżek małych ryb jest najczęściej uważany za przedsionek móżdżku.

Stworzyliśmy mapę funkcjonalną móżdżku danio pręgowanego i pokazaliśmy, że móżdżek danio pręgowanego zawiera co najmniej przedsionkowo-móżdżkowy i rdzeniowo-móżdżkowy, których szczegóły można znaleźć w literaturze [16].

Bardzo interesujące jest ustalenie, czy w obrębie śródmózgowia małych ryb znajdują się również obszary móżdżku kontrolujące wyższe funkcje mózgu. Danio pręgowany ma również śródmózgowie odpowiadające mózgowi ludzkiemu, z obszarami odpowiadającymi hipokampowi i ciału migdałowatemu, które biorą udział w uczeniu się pamięci i zachowaniach emocjonalnych, odpowiednio [17].

U ludzi podczas rozwoju brzuszna i grzbietowa strona cewy nerwowej tworzą pośrodkowe zwężenie, podczas gdy u danio pręgowanego grzbietowa strona cewy nerwowej tworzy fałdowanie na zewnątrz [18]. Jednak w przeciwieństwie do ludzi danio pręgowany nie ma struktur warstw korowych. Należy zauważyć, że nie oznacza to, że mózg ryby nie ma struktur i funkcji równoważnych korze mózgowej ssaków.

Bariera krew-mózg (BBB) ​​występuje również u danio pręgowanego. Angiogeneza w tylnej części mózgu rozpoczyna się przy około 20 hpf, a perycyty i glej znajdują się wokół naczyń przy około 60 hpf, ale BBB jest niekompletny aż do około 5–8 dpf (dni po zapłodnieniu), umożliwiając różnym lekom przenikanie do ośrodkowego układu nerwowego [ 19,20]. Lek można podawać doustnie, doustrojowo lub można go rozpuścić w wodzie utrzymującej larwy i przedostać się do tkanki organizmu poprzez zanurzenie w wodzie. Ta funkcja jest bardzo przydatna w przypadku wysokowydajnych badań przesiewowych z wykorzystaniem larw danio pręgowanego.

Na przykład zarodki lub larwy są osadzane indywidualnie w każdej studzience płytek 96- i 384-, a różne związki można rozpuszczać w wodzie. Następnie każdą rybę można ocenić na podstawie wzorców ekspresji genów, zmian rozwojowych lub analizy behawioralnej.

Jest to mniej czasochłonne i tańsze niż ta sama procedura przesiewowa z wykorzystaniem modeli ssaków, takich jak myszy [21]. Jedną z głównych różnic między danio pręgowanym a ludźmi jest zdolność do regeneracji centralnego układu nerwowego, w tym neuronów.

Kiedy danio pręgowany zostaje sztucznie uszkodzony w rdzeniu kręgowym, powrót funkcji funkcjonalnych i ponowne zasiedlenie neuronów ruchowych obserwuje się w ciągu 6–8 tygodni [22,23]. Ponadto zaobserwowano regenerację tkanek ośrodkowego układu nerwowego po sztucznym uszkodzeniu, nawet w śródmózgowiu [24].

Używając ryb jako modeli ludzkich zaburzeń neurologicznych, należy uwzględnić zwiększoną zdolność do regeneracji ryb, nawet w centralnym układzie nerwowym. Wykazano wiele dowodów na temat danio pręgowanego.

Ponieważ danio pręgowany, Medaka i turkusowy Killifish są blisko spokrewnionymi teleostami, ich główne struktury w ośrodkowym układzie nerwowym są porównywalne. Dostępny jest przegląd tych trzech modelowych ryb, zawierający opis ich centralnego układu nerwowego [25].

3. Łatwość zarządzania laboratorium i eksperymentowania z danio pręgowanym, Medaką i turkusowym Killifishem

3.1. Widoczność i przepuszczalność światła u małych ryb

Jedną z ważnych cech małych ryb jest ich wysoka przezroczystość tkanek podczas embriogenezy i stadiów larwalnych. U danio pręgowanego i ryżanki proces rozwojowy można obserwować poza ciałem ryby rodzicielskiej, a zarodki i larwy są przezroczyste, co ułatwia obserwację procesu rozwojowego i struktury wewnętrznej.

Ponadto dostępnych jest kilka zmutowanych linii danio pręgowanego i ryżanki, które są bardziej przezroczyste niż odmiany dzikie, co pozwala na obserwację wewnętrznej struktury ryb, nawet w stadium dorosłym [26].

Cecha ta pozwala na bezpośrednią obserwację rozwoju i aktywności tkanek i komórek, co jest zgodne z obrazowaniem na żywo i pozwala na bardziej szczegółowe uchwycenie zmian rozwojowych i strukturalnych w układzie nerwowym in vivo.

Gdy białka fluorescencyjne ulegają specyficznej ekspresji na danej komórce, możliwe jest obserwowanie rozwoju i zmian morfologicznych danych neuronów w miarę upływu czasu. Chemiczne lub genetycznie zakodowane czujniki Ca wyrażone w neuronach pozwalają obserwować aktywność neuronów z dużą rozdzielczością czasową i przestrzenną [27]. Wykazaliśmy na przykład, że aktywność neuronów móżdżku podczas zachowania można zaobserwować na poziomie komórkowym [16].

Doniesiono również o bardzo ekscytującym badaniu, w którym zachodzi ekspresja neuronów sensorycznych Ca w całym mózgu i wykorzystuje się sygnały sensoryczne jak w elektroencefalografii [28]. Stosując techniki optogenetyczne, teoretycznie możliwa jest również aktywacja lub tłumienie aktywności neuronów docelowych w dowolnym miejscu [16,29]. Opisano również unikalną metodę analizy patogenezy chorób poprzez zmianę lokalizacji subkomórkowej białek docelowych [30].

Krótko mówiąc, małe ryby to wyjątkowe kręgowce, które w stanie żywym umożliwiają makroskopową obserwację układu nerwowego, mikroskopową obserwację precyzyjnej aktywności neuronalnej oraz adaptację transmisji światła do optogenetyki i innych zastosowań.

For more information:1950477648nn@gmail.com