افزایش حافظه با نور آبی
محققان کرهای یک پروتئین حساس به نور انسانی-گیاهی ساختهاند که به طور موثری کانالهای کلسیمی را دستکاری کرده و میتواند به تقویت حافظه و درمان اختلالات حافظهای کمک کند. محققان حوزه ژنتیک نوری، با ایجاد یک پروتئین مشترک انسانی-گیاهی به نام OptoSTIM1 به دستاوردهای جدیدی در زمینه افزایش حافظه دست یافتهاند. این گروه تحقیقاتی در کره جنوبی توانستهاند با ساخت مولکول پروتئینی OptoSTIM1، فرآیند مربوط به کنترل دقیق کانالهای کلسیمی سلولها را در موجودات زنده دستکاری کنند.
یونهای کلسیم در بسیاری از فرآیندهای سلولی از جمله انقباض، برانگیختگی، رشد، تمایز و مرگ سلولها نقش دارند. کمبود کلسیم شدید با نارساییهای قلبی، اختلالات ذهنی و ضعف عضلانی ارتباط دارد. تلاشهای قبلی در خصوص کنترل دقیق کانالهای یونی به کمک داروها و محرکهای الکتریکی به اندازه کافی برای دستیابی به نتایج دلخواه کارآمد نبودند؛ اما این اختراع جدید توانسته است فرآیند کنترل انتخابی کانالهای کلسیمی را متحول کند.
در فتوژنتیک یک گیرنده گیاهی حساس به نور و یک پروتئین حیوانی که کانالهای یونی در غشا سلول را تحت تاثیر قرار میدهد با هم ترکیب و به سلولهای مورد نظر معرفی میشوند. آنها در کنار یکدیگر عمل میکنند و به محرکی که شامل یک طول موج نوری ویژه است، پاسخ می دهند. این امر در نهایت موجب میشود که سلولها، یک کانال یونی ویژه را باز یا بسته کنند.
این گروه محققان کرهای یک گیرنده نوری پروتئینی به نام کریپتوکروم دو را از گیاه گلدار کوچکی با نام علمی Arabidopsis thaliana استخراج کرده و این گیرنده را با پروتئینی به نام (STromal Interaction Molecule 1 (STIM1 که تقریبا در تمام جانوران یافت میشود و کانالهای سلولی یون کلسیم را باز میکند، ترکیب کردهاند. آنها با این روش یک مولکول ترکیبی به نام OptoSTIM1 ساختهاند که در سلولها جایگذاری میشود.
وقتی نور آبی به سلولهای دارای OptoSTIM1 برخورد میکند، این سلولها را تحریک میکنند تا کانالهای کلسیمی خود را باز کنند و به این ترتیب جریانی از یونهای کلسیم از خارج سلول به درون آن راه پیدا میکند. میزان یونهای کلسیمی که سلول دریافت میکند زیاد است و لذا کارایی OptoSTIM1 بسیار بهتر از مولکولهای فتوژنتیکی قبلی است زیرا گیرنده نوری که از این گیاه به دست آمده، کارآیی بسیار بالایی دارد.
رهاسازی و جذب یون کلسیم نقش مهمی در سلولهای مغزی و عملکرد آنها دارد. هیپوکامپ بخشی از مغز است که حافظه را کنترل میکند، لذا محققان سلولهای کشت شده این بخش از مغز را در آزمایشگاه مورد آزمایش قرار داده و دریافتند که در این سلولها نیز جریان کلسیمی با تماس با نور آبی در داخل سلولها به راه میافتد. این موضوع امیدهای تازهای برای تقویت حافظه به محققان داده است و آنها امیدوارند با مولکول جدید، راهی برای درمان اختلالات مغزی مرتبط با حافظه پیدا کنند.
محققان دانشگاه جانهاپکینز با آزمایش بر روی موشها دریافتهاند هفتهها درمان با داروی تاییدشده توسط سازمان دارو و غذای امریکا، رشد سلولهای تومور مغزی مشتقشده از بیماران انسانی بزرگسال را متوقف کرد و هیچ رد قابلشناسایی از این سلولها را به جا نگذاشت. دانشمندان حاضر در این تحقیق جهشی را در ژن IDH1 مورد هدف قرار دادند.
متخصصان مغز و اعصاب موسسه فناوری ماساچوست بر این باورند که توانستهاند گام دیگری به سوی حذف خاطرات بد از ذهن بردارند. محققان بر این باورند که توانستهاند ژن Tet1 را شناسایی کنند که نقش شگفتانگیز «انقراض حافظه» را ایفا میکند. این فرآیند که در زمان جابجایی خاطرات کهنه با خاطرات جدید اتفاق میافتد، به عنوان یک کلید برای ورود به مرحلهای شناخته شده که در آن خاطرات را میتوان کنترل و حتی به طور کامل حذف کرد.
پژوهش جدید دانشمندان مرکز پزشکی دانشگاه روچستر برای اولین بار نشان داده که پیوند سلولهای مغز انسان به موش ها میتواند منجر به یادگیری سریعتر آنها شود
دانشمندان موسسه فناوری کالیفرنیا موفق به شناسایی نورونهایی در موشها شدهاند که در واکنش به نوازش و ماساژ فعال میشوند.
بهرهگیری از سلولهای ایمنی مغز امید جدیدی در درمان بیماری آلزایمر ایجاد کرده است. مطالعات انجام شده در مدلی از موشهای آزمایشگاهی نشان میدهد که سلولهای ایمنی مغز به نام میکروگلیاها میتوانند نقش مهمی در حفاظت از مغز در برابر بیماری آلزایمر داشته باشند. محققان اعلام کردند آزمایشات انجام شده درخصوص بیماری آلزایمر نشان داده است که رسوبات سمی پروتئینی چسبیده به مغز به نام بتا آمیلوئید باعث از دست رفتن حافظه در این بیماران میشود و مطالعات قبلی بر این باورند که میکروگلیاها در حذف این پروتئین از مغز و درمان این بیماری مؤثرند اما مطالعه اخیر نشان داده است که میکروگلیاها بدون در نظر گرفتن ظرفیت خود برای حذف رسوبات بتا آمیلوئیدی میتوانند در بهبود آلزایمر مؤثر باشند.
محققان مؤسسه سرطان دانشگاه پيتزبورگ با استفاده از يك تركيبي گياهي به نام فنيتيل ايزوتيوسيانات يا PEITC توانستند مانع از رشد تومورهاي پستاني در يك مدل موش مبتلا به سرطان پستان شوند. محققان به منظور تعيين اثربخشي PEITC بر روي تومورهاي پستاني موشها، آنها را تحت يك رژيم غذايي همراه با PEITC به مدت 29 هفته قرار دادند و سپس ارزيابيهاي آسيبشناسي، اندازه تومور و ميزان شيوع آن همراه با تكثير سلولي و آپوپتوزيس را بررسي كردند. نتايج حاصل از اين تحقيق نشان داد: تجويز فنيتيل ايزوتيوسيانات توانست تا 56.3 درصد رشد سرطان پستان در موشها را كاهش دهد.
در یک دستاورد بزرگ برای فناوری نانو و بیماری اماس، محققان دانشگاه نورثوسترن موفق به ساخت یک نانوذره تجزیهپذیر شدهاند که یک خودروی عالی برای انتقال مخفیانه پادتن برای تحریک سیستم ایمنی و توقف حملات آن به میلین و یک مدل اماس عودکننده فروکش کننده در موشها بوده است. ین نانوفناوری جدید همچنین در طیف گستردهای از بیماریهای مرتبط با ایمنی از جمله دیابت نوع یک، حساسیتهای غذایی و هوایی مانند آسم قابل اجرا است.
یافته محققان دانشگاه روچستر مبنی بر خودکشی سلولهای سرطانی در بدن موشهای کور، میتواند به ابداع روشهای درمانی جدید و مؤثر سرطان منجر شود. موشهای کور برهنه تنها پستاندار خونسرد محسوب میشوند که درد را احساس نمیکنند و مانند مورچه و زنبور، در اجتماعات بزرگ دارای سلسله مراتب ملکه و کارگر زندگی میکنند. پژوهشگران در سال 2011 دریافتند که موش کور Damaraland با کمک یک ژن خاص، قادر به توقف شکلگیری سلولهای سرطانی است. پیش از این تصور میشد که دو گونه دیگر موشهای کور نیز احتمالا دارای ژن هایی با همین خاصیت هستند، اما مطالعات جدید نشان می دهد، سلولهای سرطانی در بدن این موجودات به گونهای برنامهریزی شدهاند که در صورت خطرناک شدن دست به خودکشی میزنند.
دانشمندان هلند در تلاش برای بررسی چگونگی گسترش سلولهای سرطانی دست به ابداع یک شیوه عجیب برای مشاهده رفتار آنها با کاشت پنجرههایی در شکم موشهای زنده زدهاند. این دریچههای شیشهیی که به طور مستقیم در دیواره شکم موشها بخیه شده قرار است به محققان موسسه زیستشناسی رشد و تحقیقات سلول بنیادی هوبرشت هلند در پیگیری چگونگی گسترش سلولهای سرطانی و شکلگیری تومورهای ثانویه کمک کند. این پدیده که به متاستاز تومور موسوم است در حال حاضر به خوبی درک نشده اما توزیع مرگبار این سلولها مسبب بیشتر مرگهای ناشی از سرطان است.
محققان MIT موفق به نفوذ به مغز موشهاي آزمايشگاهي و دستكاري رؤياهاي موش با استفاده از نشانههاي صوتي شدند. كنترل روياها از طريق دستكاري خارجي ذهن در حين خواب مي تواند به درك بهتر رابطه تثبيت خواب كامل - حافظه كمك كرده و امكان مهندسي روياهاي انسان در آينده را فراهم كند. محققان موسسه تكنولوژي ماساچوست (MIT) با استفاده از شرطي سازي موش ها از طريق تمرين دادن حيوانات داخل يك ماز، موفق به دستكاري روياي موش ها شدند. در زمان حركت موش داخل ماز، صداهايي براي هدايت حيوان پخش مي شد؛ بدين صورت كه با پخش يك آهنگ خاص و چرخش به سمت چپ، موش به غذا مي رسيد و با پخش صداي ديگر و چرخش به سمت راست، موش به يك پاداش دست پيدا مي كرد.