Maus- Forschung könnte zu einer besseren Behandlung von Hörverlust führen

Forscher an der Johns Hopkins haben den Sound - Verarbeitung Teil der Mäusegehirn in einer Weise, die sowohl den sprichwörtlichen Wald und die Bäume im Blick hält abgebildet. Ihre bildgebendes Verfahren ermöglicht Ein- und Auszoomen auf Blick auf die Gehirnaktivität in Mäusen , und es konnte das Team beobachten Gehirnzellen leuchten wie Mäuse " als" zueinander. Die Ergebnisse, die einen Schritt in Richtung besseres Verständnis , wie unser eigenes Gehirn verarbeiten Sprache darstellen erscheinen online in der Zeitschrift Neuron .


Dies ist ein Zwei-Photonen- Mikroskopie-Bild zeigt ein Kalzium Sensor (grün), die Kerne von Nervenzellen (rot) und Stützzellen genannt Astrozyten (magenta) .
Bildnachweis: John Issa / Johns Hopkins Medicine

In der Vergangenheit oft Forscher Klangverarbeitung in verschiedenen Tier Gehirn durch Stossen winzige Elektroden in den auditorischen Kortex , der Teil des Gehirns , das Sound -Prozesse untersucht. Dann spielte Töne und beobachtet die Reaktion der Nervenzellen in der Nähe , mühsam Wiederholung des Prozesses über eine gitterartige Muster , um herauszufinden, wo die aktiven Neuronen waren . Die Neuronen schien in ordentlich organisiert Bänder gelegt werden, die jeweils die Reaktion auf einem anderen Ton . In jüngerer Zeit eine Technik namens Zwei-Photonen- Mikroskopie konnten die Forscher konzentrieren sich in Minute Scheiben der Hirne lebender Mäuse , die Beobachtung Aktivität in bisher unerreichter Genauigkeit . Diese neuere Ansatz wurde vorgeschlagen, dass die gepflegten Anordnung der Bänder kann als Illusion. Aber, sagt David Yue , MD, Ph.D., Professor für Biomedizinische Technik und Neurowissenschaften an der Johns Hopkins University School of Medicine , "Man könnte den Weg in den vergrößerten Ansichten von Zwei-Photonen- Mikroskopie leisten zu verlieren und nicht genau wissen, wo Sie im Gehirn . " Yue führte die Studie zusammen mit Eric Young , Ph.D., auch ein Professor für Biomedizinische Technik und Forscher in Johns Hopkins ' Basic-Institut für Biomedizin .

Um das große Ganze , John Issa , ein Doktorand in Yue Labor , verwendet eine Maus gentechnisch verändert, um ein Molekül, das in Gegenwart von Calcium grün leuchtet produzieren . Da Kalziumspiegel in Nervenzellen steigt , wenn sie aktiv werden , Neuronen im auditorischen Kortex der Maus die grün leuchten , wenn sie von verschiedenen Sounds aktiviert. Issa verwendet eine Zwei-Photonen- Mikroskop, um in das Gehirn von lebenden Mäusen Peer als hörten sie Geräusche und sah, welche Nervenzellen als Reaktion leuchtet, Zusammensetzen eine globale Karte der auditorischen Kortex eines bestimmten Maus . "Mit diesen Mäusen , konnten wir sowohl überwachen die Aktivität einzelner Populationen von Neuronen und verkleinern , um zu sehen , wie diese Populationen in eine größere organisatorische Bild passen ", sagt er .

Mit diesen Fortschritten , Issa und der Rest des Forschungsteams waren in der Lage sehen, die ordentlich Farbbänder in früheren Elektroden Studien identifiziert. Darüber hinaus offenbart schnell die neue Imaging-Plattform anspruchsvollere Eigenschaften des auditorischen Kortex , insbesondere Mäuse hörten den zirpt sie verwenden, um miteinander zu kommunizieren . " Verstehen, wie klangliche Wiedergabe wird im Gehirn organisiert ist letztlich für eine bessere Behandlung von Gehördefizitevon großer Bedeutung ", sagt Yue . " Wir hoffen, dass der Maus -Experimente wie diese können eine Grundlage für herauszufinden, wie unser eigenes Gehirn Prozesssprache und schließlich , wie man Menschen mit Cochlea-Implantaten und ähnliche Interventionen helfen, besser zu hören . "

Yue stellt fest, dass der gleiche Ansatz könnte auch verwendet werden, um andere Teile des Gehirns zu verstehen , wie sie auf äußere Reize , wie zum Beispiel der Sehrinde und die Teile der zur Verarbeitung Reize aus Gliedern Gehirns reagiert.