العلماء ينجحون لأول مرة في دمج الخلايا العصبية للجرذان في أدمغة الفئران
تاريخ النشر: 29th, April 2024 GMT
قام علماء الأحياء من الولايات المتحدة والصين لأول مرة بتربية فئران هجينة بخلايا عصبية من نوعين مختلفين.
وتم استبدال بعض الخلايا العصبية في الدماغ بنظيراتها من الجرذان. وأفادت الخدمة الصحفية لجامعة "كولومبيا" الأمريكية أن دماغ القوارض قد تتكيف بنجاح مع الخلايا العصبية الغريبة.
وقالت كريستين بالدوين، الأستاذة في جامعة "كولومبيا" الأمريكية:" أظهرت الأبحاث التي حققناها أن خلايا الجرذان العصبية كانت موجودة في جميع مناطق دماغ الفئران تقريبا، وهو ما كان مفاجأة كبيرة لنا.
وتوصلت بالدوين وزملاؤها إلى هذا الاكتشاف في إطار التجربة الخاصة بتربية الفئران الأولى في العالم بأدمغة "هجينة" تحتوي على خلايا عصبية من نوعين مختلفين، ولكن مرتبطين ارتباطا وثيقا بالقوارض. وفي الماضي حاول علماء الأحياء زراعة حيوانات هجينة تحتوي أدمغتها على مجموعتين مختلفتين من الخلايا، لكن كل هذه المحاولات باءت بالفشل.
وتمكن الباحثون الصينيون والأمريكيون من حل هذه المشكلة باستخدام محرر الجينوم CRISPR/Cas9 الذي سمح للعلماء بإزالة جزء من الخلايا الجذعية الجنينية للفئران بشكل انتقائي عن طريق إتلاف الجينات DKK1 وHESX1 وSIX3، المسؤولة عن تكوين أنسجة الدماغ المختلفة، واستبدالها بأجسام مماثلة مستخرجة من أجنة الجرذان. وسمحت هذه العملية للخلايا العصبية المستقبلية بالتجذر في أدمغة الفئران النامية واستبدال الخلايا المفقودة بنجاح.
وجاءت نتيجة التجربة هذه مفاجأة لعلماء الأحياء، لأن دماغ الجرذان أكبر ويتطور بشكل أبطأ من الجهاز العصبي لدى الفئران. وعلى الرغم من ذلك، فإن الأجزاء المزروعة من الخلايا العصبية لدى الجرذان تكيفت مع الحياة داخل دماغ الفأر وسرّعت تطورها. وبعد ولادة الفئران ذات الدماغ "الهجين"، كانت ناجحة تماما في أداء المهام الموكلة إليها، بما في ذلك التعرف على الرائحة.
وخلصت العالمة قائلة:" وفي الوقت الحالي يجري العلماء تجارب على زرع الخلايا الجذعية والخلايا العصبية في أدمغة المرضى المصابين بالصرع ومرض باركنسون، وليس لدينا حتى الآن فكرة واضحة عن مدى نجاح هذا العلاج. أما إنشاء كائنات نموذجية "هجينة" فسيسمح لنا بالحصول على إجابة على هذا السؤال بشكل أسرع بكثير مما تسمح به التجارب السريرية".
المصدر: تاس
المصدر: RT Arabic
كلمات دلالية: البحوث الطبية الخلایا العصبیة
إقرأ أيضاً:
بعد بتر ساقها..امرأة تستعيد سرعة مشيتها الطبيعية بساق حيوية إلكترونية
دبي، الإمارات العربية المتحدة (CNN)-- تعلمت إيمي بيترافيتا المشي سبع مرات في حياتها.
كانت البداية عندما تعلمت المشي وهي طفلة، ومن ثم بعد إصابتها بحروق أدت إلى بتر ساقها اليسرى في عام 2018.
ومنذ ذلك الحين، خطت بيترافيتا "خطواتها الأولى" باستخدام سيقان اصطناعية مخصصة للجري، والتواجد حول الماء، وارتداء الكعب العالي، والتجديف، والمشي اليومي.
ولكن كانت "خطواتها الأولى" الحديثة مختلفة.
وهذه المرة، تم تزويدها بساق إلكترونية متصلة بدماغها بالكامل، ما سمح لها بالمشي والتحرك مثل أي شخص آخر، ولم تشعر بأي فرق بفضل الساق الجديدة.
وقالت بيترافيتا البالغة من العمر 47 عامًا، وهي من ولاية ماساتشوستس الأمريكية: "لم أشعر بأنّ ساقي بُترت.. لقد كانت أسعد لحظة في حياتي".
وكانت بيترافيتا جزءًا من دراسة تتمحور حول إضافات عصبية جديدة يتم التحكم فيها بالكامل عن طريق الجهاز العصبي، أجراها معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا.
وبُتِرت ساقها باستخدام تقنية جديدة للاقتران العضلي تُسمى الواجهة العضلية العصبية الناهضة المضادة (AMI)، والتي تحافظ على الإشارات بين العضلات والدماغ.
وتستخدم الإضافات العصبية أجهزة استشعار موضوعة بين موقع البتر المُعاد بناؤه والساق الإلكترونية لنقل الإشارات الكهربائية من الدماغ.
ويسمح هذا للطرف الاصطناعي باستشعار موضعه، وحركته، وإرسال هذه المعلومات إلى المريض مرة أخرى، ما يمنح انطباعًا باستقبال الحس العميق، وهي قدرة الدماغ على استشعار الحركة ذاتيًا، والموقع أيضًا.
وأشارت الدراسة، المنشورة الاثنين في مجلة "Nature Medicine"، إلى أنّ المشاركين الذين خضعوا لعمليات البتر المتخصصة والإضافات العصبية زادوا من سرعة المشي لديهم بنسبة 41% بشكلٍ يتوافق مع نطاقات وقدرات الأشخاص الذين لم يتعرضوا لبتر الساق.
وأوضحت النتائج أيضًا أن التحكم في الطرف الإلكتروني الحيوي ممكن باستخدام 18% فقط من استقبال الحس العميق الطبيعي.
وهذه هي أول ساق إلكترونية حيوية يتم التحكم فيها بالكامل بواسطة الجهاز العصبي البشري لإظهار سرعات وأنماط المشي الطبيعية، بحسب ما ذكره الدكتور هيو هير وهو الباحث والمؤلف الرئيسي للدراسة، والرئيس المشارك لمركز "يانغ" للإلكترونيات الحيوية في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا.
وقال هير، الذي بُترت ساقيه من تحت الركبة إثر حادث تسلق في عام 1982 إنّه "شعور طبيعي، كما لو أنّ الطرف مصنوع من اللحم والعظم. ويبدو الأمر كما لو أنّ الدماغ المركزي لا يدرك أن الطرف مبتور لأنّ الدماغ يستقبل أحاسيس طبيعية".
وبدأ هير المشروع بعد أن لاحظ صيحة تمثلت في التحكم بالأطراف الصناعية بشكلٍ متزايد عن طريق الخوارزميات الآلية بدلاً من الجهاز العصبي البشري.
ولاختبار الأمر، تم تقسيم 14 مشاركًا إلى مجموعتين وتزويدهم بسيقان إلكترونية حيوية.
وخضع سبعة منهم لعملية "AMI" الجراحية، بينما لم يخضع نصف العدد الآخر لها.
وأشارت النتائج إلى أنّ الأشخاص الذين خضعوا لعملية بتر من نوع "AMI" تمكنوا من التنقل في بيئات العالم الحقيقي بشكل أفضل، بما في ذلك المنحدرات، والسلالم، والمسارات المزودة بعوائق، وفقًا لما ذكره الدكتور ماثيو جيه كارتي، وهو الجراح الرئيسي الذي شارك في أول عملية " AMI"، والمؤلف المشارك للدراسة الجديدة.
ما وراء الخطوات الأولىوقالت بيترافيتا إن التقنية تسمح للمستخدمين أيضًا بتبديل السرعات من دون الحاجة لتغيير الأطراف الصناعية، ويقلل ذلك من عناء تبديل الأطراف، ويعيد الشعور بالوضع الطبيعي.
ترتبط استعادة المرء لطريقة المشي الطبيعية بأكثر من مجرد الانتقال من النقطة "أ" إلى النقطة "ب".، إذ اعتبرت بيترافيتا، أن الأمر يتعلق بالدخول إلى المجتمع مجددًا.
وأوضحت: "هذا يعني أنّ حياتي يمكن أن تبدأ مرة أخرى.. يمكنني الخروج والعيش بالطريقة التي أريدها".
ورأى أخصائي الأطراف الاصطناعية السفلية والعلوية، ومدير عيادة "Hanger Clinic" بمدينة نيويورك الأمريكية، جون راينشتاين، أنّ الأطراف الاصطناعية ليست سوى جزء من نتيجة عملية بتر ناجحة.
وكتب راينشتاين في رسالةٍ عبر البريد الإلكتروني: "لقد تحسنت الرعاية على مر السنين (جزئيًا) نتيجة للتقدم في فهم ومعالجة الآثار العاطفية لفقدان أحد الأطراف".
هل الابتكار متاح لمن يحتاج إليه؟يعاني ما يقدر بنحو 1.9 مليون أمريكي من فقدان الأطراف، وهو رقم من المتوقع أن يتضاعف بحلول عام 2050.
ويعود ذلك إلى زيادة معدلات الإصابة بمرض السكري إلى حدٍ كبير، وهو عامل خطر معروف، وفقًا لتقرير من عام 2018 نشرته الوكالة الفيدرالية لأبحاث الرعاية الصحية والجودة.
وقال هير إنّ فريقه يهدف إلى جعل الأطراف الاصطناعية التي يتم التحكم فيها بالأعصاب بشكلٍ كامل متاحة تجاريًا في غضون 5 سنوات.
وصفة الأرجنتين تكتسح «كوبا أميركا»!