زمانی که سلولهای عصبی فعالیت خود را متوقف می‌کنند، چه اتفاقی رخ می‌دهد؟
سکته مغزی تنها نمونه‌ای از شرایطی است که ارتباط میان سلولهای عصبی درهم می‌شکند. نارسایی‌های کوچک (Micro-failure) در عملکرد مغز همچنین در شرایطی مانند افسردگی و زوال عقلی رخ می‌دهد. در بسیاری از موارد، ظرفیت از دست رفته پس از مدتی بازمی‌گردد. با این حال آسیب اساسی اغلب باقی می‌ماند و به همین خاطر توانایی عملکردی تنها می‌تواند توسط درمان طولانی مدت بازیابی شود. به همین علت، محققان در دانشگاه Friedrich-Alexander در ارلانگن نوربنرگ (FAU) به دنبال اتفاقاتی هستند که در فازهای نارسایی این چنینی رخ می‌دهد؛ همچنین آنها به دنبال روش‌های ممکن برای پیشگیری از آسیب و سرعت بخشی فرآیندهای التیامی هستند. یافته‌های آنها اخیرا در نشریه Scientific Reports منتشر شده است.
مقاله مرتبط: هدایت الکتریکی سلولهای بنیادی عصبی انسانی در مغز رت
یافته‌های تیم تحقیقاتی به رهبری Jana Wrosch (رییس بخش روانشناسی و روان درمانی FAU) حاکی از آن است که تغییرات قابل توجهی در سلولهای عصبی در زمان مسدود شدن مسیرهای ارتباطی رخ می‌دهد. شبکه‌های نورونی در دوره‌های غیرفعال بودن این چنینی مجددا اتصال می‌یابند و حساسیت فوق‌العاده‌ای در آنها به وجود می‌آید. اگر مسیرهای ارتباطی طبیعی را مسیرهای حرکتی درنظر بگیریم، زمانی که آنها مسدود می‌شوند، آشفتگی ترافیکی در مغز رخ می‌دهد و به همین علت اطلاعات به شکل سازمان‌بندی نشده منتقل می‌شود؛ این مورد را می‌توان خیابان‌های فرعی و مسیرهای کوچک نام برد. سیناپس‌های اضافی همه‌جا تشکیل می‌شوند و شروع به فعالیت می‌کنند. زمانی که سیگنال بازسازی شد، مسیرهای تشکیل‌شده قبلی از بین می‌روند و مانند یک کودک، عملکردهای مناسب بایستی از ابتدا فراگرفته شوند. به دلیل این که آنها سیگنال‌های طبیعی در زمان عملکرد نادرست مغز دریافت نمی‌کنند، سلولهای عصبی در تلاش برای یافتن ورودی مفقود، حساس‌تر می‌شوند. زمانی که سیگنال باز می‌گردد، این بدین معنی است که ممکن است سلولهای عصبی واکنش بیش از حد نشان دهند.
سلولهای عصبی در زمان رنگ‌آمیزی سوسو می‌زنند
مشهود ساختن ارتباطات میکروسکوپیک جزئی میان سلول‌ها عصبی یک چالش تکنیکی عمده است. روش‌های میکروسکوپیک مرسوم مانند میکروسکوپ الکترونی، همواره به آماده‌سازی مقدماتی سلولهای عصبی مورد مطالعه نیاز دارند. با این حال، این باعث مرگ سلولهای عصبی می‌شود؛ بنابراین تغییراتی که در سلولهای عصبی رخ می‌دهد، قابلیت مشاهده ندارند. برای رهایی از این مشکل، Wrosch و تیمش فرآیند میکروسکوپی بسیار پیشرفته‌ای برای مشهود ساختن شبکه‌های ارتباطی نورون‌های زنده ایجاد کرده‌اند. ابتدا با تصویربرداری از سلول‌ها در هر ۳۶ میلی ثانیه، یک فیلم از آنها ساخته می‌شود. رنگ مخصوصی برای رنگ‌آمیزی سلول‌ها به منظور مطمئن شدن از سوسو زدن آنها در زمان دریافت سیگنال استفاده می‌شود. متعاقبا نرم‌افزار این سلول‌ها را بر روی تصاویر ویدیویی شناسایی کرده و مسیرهای اطلاعاتی را که سیگنال‌ها از سلولی به سلول دیگر منتقل می‌شوند، شناسایی می‌کند.
