תאי עצב

ביטוי יתר של גנים ממשפחת B2-SINE בתאי הגנגליון ברשתית העין (למעלה) הוביל להאצה בגדילה לאחר פציעה. למטה: תאי הגנגליון לאחר פציעה ללא ביטוי יתר של B2-SINE

מדעני ויצמן גילו מאות מולקולות שמאיצות התחדשות עצבית – גם במוח

המחקר, שהתפרסם בכתב העת Cell, חושף תפקיד חדש למולקולות אר-אן-אי נדירות, שמסייעות בעצבים היקפיים ואף מעודדות צמיחה מחודשת של תאי עצב במוח. פריצת דרך לטיפול במחלות ניוון ושיקום מפציעות
"התוצאות מעידות על כך ששפמים הם מערכת חישה אינטגרטיבית ורב-חושית. ייתכן שהיא התפתחה כך לאורך האבולוציה כדי לסייע לעכברים לאתר מזון או להישמר מפני טורפים". המחשה: depositphotos.com

השפם ששומע: עכברים מזהים עצמים לפי הצלילים שמשמיעים שפמיהם

מחקר חדש ממכון ויצמן מציג תפנית מרתקת בחקר החושים – שפמי העכברים לא רק חשים מגע, אלא גם מפיקים צלילים שנקלטים במערכת השמיעה ומשמשים לזיהוי עצמים
עגורים עוצרים באגמון החולה לפני המשך הנדידה צפונה. המחשה: depositphotos.com

איך הציפור אף פעם לא מאבדת את הצפון?

התאמה טכנולוגית של רישום פעילות מוחית לציפורים מאפשרת לנו לראשונה לענות על השאלה הנצחית: איך הן יודעות לאן לעוף?
הגנן המסור: מחסור בחלבון Kif2a הוביל לגידול פרא של סיבי העצבים בעור של עכברים בוגרים (מימין), בעוד בעכברים ללא מחסור בחלבון השלוחות העצביות טופחו בקפדנות (משמאל)

כואב אבל פחות

מדעני מכון ויצמן למדע גילו חלבון שמווסת את הרגישות לכאב לאורך החיים
מימין: הפתח (אדום) של הפאגופור (ירוק) נשאר צר בזכות פעילותם המתואמת של שני צברי חלבונים. משמאל: הפתח התרחב לאחר שהמדענים הפחיתו את פעולת הצבר שאחראי על סגירתו

לפתוח פה קטן

כך שומרים על דיאטה מאוזנת של אברוני האוטופאגיה – מנגנון האכילה העצמית בתאי גופנו המרחיק פסולת ומתחזק את בריאותנו
עישון וקרינה אולטרה סגולה גומרים לתופעות ההזדקנות. קרדיט: אתר הידען באמצעות DALEE

הסיבה להזדקנות: נזק מצטבר מגורמים כגון קרינה ועישון גורם לביטוי נמוך של גנים ארוכים

חוקרים הולנדים מצאו כי תהליך זה קורה כל הזמן ופוגע בכל הגנים אבל ככל שהגנים ארוכים יותר הם עלולים להיפגע יותר כי יש בהם יותר אתרים. במיוחד הנזק הגדול הוא
תאי גזע עובריים. המחשה: depositphotos.com

מעמיקים אל שורשי המחלות

חוקרים בנו מודלים תאיים של מחלות גנטיות כגון תסמונת איקס שביר ומצאו את המנגנון שגורם להן
תמונה מדעית. מערכת מודל תלת-ממדית של תאי עצב אנושיים בצלחת. בירוק ובסגול: תאי עצב המבטאים חלבון תקול במערכת האוביקוויטין. כתוצאה מביטוי זה נוצרת הפתולוגיה המאפיינת חולי אלצהיימר – היווצרות צבירי עמילואידים (באדום) מחוץ לתאים

חוקרים בטכניון זיהו את המנגנון המוביל להיווצרות צברי חלבונים המעורבים בהתפתחות מחלת האלצהיימר

במוחות של חולי אלצהיימר מצטברים חלבונים רעילים. בחולי האלצהיימר המשפחתי, מנגנון ההצטברות ברור היות וישנו קשר נסיבתי בין המוטציות לבין זהות החלבונים הפגומים. במחלה האקראית, לעומת זאת, סיבת הצטברות החלבונים
המולקולה שנושאת עימה בשורת התחדשות הינך נמצא כאן דף הבית > פרסומים > חדשות מדע בשפה ידידותית > יש חדש תחת העָצָב שתף תגיות מיכאל פיינזילברמייק פיינזילברנוירוביולוגיה מולקולריתמדעים ביומולקולרייםמערכת העצביםתאי עצבתקשורת בין תאי עצב כמו שממיות המגדלות מחדש את זנבן, גם שלוחות תאי העצב במערכת העצבים ההיקפית יודעות להתחדש לאחר פציעה. למרבה הצער, לתאי העצב של מערכת העצבים המרכזית, קרי המוח וחוט השדרה, יש יכולת התחדשות מוגבלת הרבה יותר. בהתאם, מחלות המובילות להתנוונות ולמוות של תאי עצב במוח, כמו אלצהיימר, פרקינסון ו-ALS, הינן בלתי-הפיכות וחשוכות מרפא. מה מעניק דווקא למערכת ההיקפית – זו המחברת את המוח וחוט השדרה לאיברי הגוף – יכולת התחדשות מוגברת? מחקר חדש של מדעני מכון ויצמן למדע חושף כי לחלבון, שעד כה נצפה אך ורק במהלך ההתפתחות העוברית, יש תפקיד מפתח בהתחדשות תאי עצב בוגרים של מערכת העצבים ההיקפית. כאשר תאים עובריים מתמיינים לתאים בוגרים, הרכב החלבונים שהם מייצרים משתנה. במקרה של תאי עצב, מקובל היה לחשוב שירידה ברמות של חלבון בשם PTBP1 בתאים עובריים, היא חלק מרכזי מהפיכתם לתאים בוגרים של מערכת העצבים. מחקרים קודמים אף הראו שעם השלמת תהליך ההתמיינות והפיכת התאים העובריים לתאי עצב בוגרים של מערכת העצבים המרכזית, ייצור החלבון נעצר כליל. ממצאים אלה הביאו בשנים האחרונות קבוצות מחקר לנסות לשחזר מהלך זה במעבדה: להוריד את רמות החלבון PTBP1 בתאים שאינם תאי עצב ובכך לייצר מהם תאי עצב בוגרים. התקווה הייתה שניתן יהיה ליישם שיטה זו בחולים עם מחלות עצביות ניווניות ולייצר בעבורם תאי עצב חדשים. מימין: ד"ר רינת נבו, ד"ר נטליה אוקלדניקוב, ד"ר אגוסטינה די פיזיו, פיליפ פרוינד, ד"ר אידה רישל, פרופ' מיכאל (מייק) פיינזילבר ופיירלואג'י די מתאו ואולם במחקר חדש, בהובלת החוקרת הבתר-דוקטוריאלית ד"ר סטפני אלבר והדוקטורנט פיירלואג'י די מתאו מקבוצת המחקר של פרופ' מיכאל (מייק) פיינזילבר במחלקות למדעים ביומולקולריים ולנוירוביולוגיה מולקולרית במכון, התגלה במפתיע כי חלבון ה-PTBP1 מתבטא לא רק בתאים עובריים שטרם עברו התמיינות, אלא גם בתאי עצב בוגרים – אמנם לא תאי עצב של מערכת העצבים המרכזית, אבל כן של זו ההיקפית. החוקרים גילו זאת לגמרי במקרה, בשעה שחקרו תהליכים בעצבי השת (העצב הסיאטי) של עכברים, עצבים היוצאים מעמוד השדרה ומגיעים עד לכף הרגל. הניסוי המקורי שביצעו החוקרים נועד לאתר מולקולות שמווסתות את קצב הייצור של חלבון אחר שנקרא KPNB1 – "קרון דואר" – האחראי לנשיאת מרבית המסרים המועברים מהשלוחות המרוחקות של תאי העצב אל גרעין התא. בין יתר תפקידיו, אחראי חלבון ה-KPNB1 לאותת לגרעין התא ששלוחה עצבית נפצעת, כדי שהתא יוכל לחדש אותה. אלא שלפני שקרון הדואר יוכל לצאת לדרכו ולשאת מסרים מהשלוחות לגרעין, נדרש התא לשגר מולקולות אר-אן-אי שליח המכילות את ה"מתכון" לייצורו של קרון הדואר בנתיב הנגדי (מהגרעין לשלוחות). בדרך או בעת ההגעה ליעד, מולקולות אחרות עשויות להיקשר לשליח, לעכב או לזרז אותו ובכך לבקר את קצב הייצור של קרון הדואר. התגלית המפתיעה במחקר החדש הייתה כי לא זו בלבד ש-PTBP1 נכח בתאים הבוגרים, אלא הוא גם נקשר היטב לאר-אן-אי שליח של קרון הדואר. אבל האם וכיצד הוא משפיע על ייצורו ועל התחדשות תאי העצב? "עשרות מיליוני בני-אדם ברחבי העולם סובלים ממחלות המביאות להתנוונות ולמוות של תאי העצב במוח. על מנת להבין מדוע נכשלת מערכת העצבים המרכזית בניסיונה להתחדש לאחר פגיעה, עלינו להבין תחילה כיצד מצליחה בכך מערכת העצבים ההיקפית" כדי להשיב על שאלה זו, עקבו המדענים אחר תגובתם של תאי העצב לפציעה והבחינו כי לאחר שלושה ימים רמות ה-PTBP1 בתא החלו לעלות ובתוך שבוע הן הגיעו לרמות שיא. עם העלייה ברמות PTBP1 הבחינו החוקרים כי שלוחות תאי העצב מתחילות להתחדש. ריצוף מולקולות האר-אן-אי שליח שנקשרו ל-PTBP1 לאחר הפציעה גילה כי החלבון נקשר לא רק למולקולות האר-אן-אי של קרון הדואר, אלא גם לחלבונים אחרים הממלאים תפקיד בהתחדשות העצבית. ד"ר סטפני אלבר כדי להמשיך לחקור את פעילותו של PTBP1 בתאים בוגרים, העלימו אותו החוקרים מהתאים באמצעות הנדסה גנטית, והראו כי בעקבות כך נפגעה ההתחדשות של תאי עצב מסוג "קולטני אזעקה" – תאים שתפקידם לשדר תחושת כאב בתגובה לגירוי מזיק שעלול לפגוע ברקמה. המדענים בחנו גם האם להשתקת הגן יש השפעות נוספות וגילו כי היא העלתה את הרגישות לגירויים מכניים ולחום. בניסיון להעמיק את ההבנה כיצד משפיע PTBP1 על התחדשות תאי העצב, בחנו החוקרים האם הוא משפיע גם על חלבון נוסף, RHOA – "מתג בקרה" חשוב בתהליך ההתמיינות וההתחדשות של תאי העצב. כשחלבון ה-RHOA מיוצר ברמות גבוהות, הוא משמש מעין מתג כיבוי המעכב את גדילת התאים. החוקרים גילו כי PTBP1 מדכא את הייצור של מתג הבקרה בשלוחות של תאי העצב ובכך מאפשר את צמיחתן והתחדשותן. שורת ממצאים אלה מחזקת את האפשרות שהייצור של PTBP1 בתאי עצב היקפיים הוא שמאפשר את התחדשותם היעילה, בשונה ממערכת העצבים המרכזית. תאי עצב חישתיים של מערכת העצבים ההיקפית בתרבית. לאחר פציעה (טור ימני) תאי העצב שמבטאים את החלבון PTBP1 (שורה עליונה) מצמיחים מחדש את שלוחותיהם בצורה טובה בהרבה מאשר תאי עצב עם ביטוי מופחת של PTBP1 (שורה תחתונה)

יש חדש תחת העָצָב

המולקולה שנושאת עימה בשורת התחדשות
חלבון G. באדיבות ד"ר משה פרנס, אוניברסיטת תל אביב

להתרגל לריח

סיפור על חלבון שלא חש מתח חשמלי
שני עטלפי פירות באוסטרליה. צילום: depositphotos.com

כשתאי העצב מחליפים הילוך: כיצד מתמודד המוח עם שינויים פתאומיים

מחקר חדש שנעשה בעטלפים חושף יכולות דינמיות מרחיקות לכת של רשתות עצביות
תמונת מיקרוסקופיה קונפוקלית של תאי עצב תחושתיים של מערכת העצבים ההיקפית בתרבית (התאים ושלוחותיהם מסומנים באדום). ניתן לראות בתאי העצב שילוב צבעים (כחול-אדום-ירוק) הנוצר כתוצאה מסימון גרעיני התאים בכחול וסימון גורם השעתוק c-Fos בירוק. המדענים גילו כי c-Fos מוכנס לגרעינים באמצעות אימפורטין אלפא-3 (הסימונים בכחול מסביב – גרעיני תאים מסוגים אחרים הנמצאים אף הם בתרבית)

גישה חדשה לפיתוח טיפול בכאבים כרוניים

צמיחה מחדש של שלוחות תאי עצב המוקפות בתאי גְלִייָה (גרעיני התאים מסומנים בכחול), בעצב השת של עכבר, שבעה ימים לאחר פציעה (למעלה) ו-25 ימים לאחריה (למטה). בעכברים ללא Silc1 (טור שמאלי), השיקום פחות עוצמתי – שלוחות תאי העצב שצמחו מחדש (אדום) קצרות יותר מאשר בעכברים בעלי עותק Silc1 פעיל. צולם באמצעות מיקרוסקופ פלואורסצנטי

גן המשחק תפקיד מכריע בתיקון תאי עצב

בעכברים מהונדסים גנטית, שחסרים את החלבון אימפורטין אלפא-5 (מימין), מולקולת ה-MeCP2 (באדום) המשפיעה על התנהגות חרדתית, נשארת מחוץ לגרעין (בכחול) של תאי העצב במוח, ולא חודרת לתוכו כמו בעכברים רגילים (משמאל). עיבוד ממוחשב של תמונה אשר צולמה באמצעות מיקרוסקופ קונפוקלי. מכון ויצמן

אין כניסה לחרדה

איור: pixabay.

כיצד אנחנו מקשרים זיכרונות זה לזה ומייצרים אסוציאציות

למוח של פרימטים יש יכולת מופלאה לזהות פרצופים. חוקרים מתחילים כעת לפצח את הקוד הזה. איור: Turinboy.

כיצד המוח מזהה פרצופים

"בדומה לבני אדם, היכולת של עטלפים למקם אחרים במרחב מהותית עבורם". צילום: ברוק פנטון.

אני והחבר'ה: כיצד המוח ממפה את המרחב החברתי

כיצד המוח מציב גבולות לחיפוש בזיכרון? אילוסטרציה: pixabay.

כיצד המוח מציב גבולות לחיפוש בזיכרון?

המבט הייחודי לגבי פעילות המוח האנושי, שהתאפשר במחקר זה, חושף כיצד חסך שינה משפיע לא רק על תהליכים של קבלת החלטות ושליטה על שרירים, אלא גם על תהליכים מוקדמים של זיהוי אובייקטים, תפיסה וזיכרון. ככזה, המחקר מהווה בסיס עתידי למדידת עייפות בכבישים. אילוסטרציה: pixabay.

עייפות מאיטה את פעילות תאי המוח

סריקת MRI של חולה ב-ALS. מקור: Frank Gaillard, Wikimedia.

תרופות חדשות למחלת ALS בדרך למבדקים קליניים

מוח עכבר במבט מלמעלה: שלוחות עצביות מחברות בין שתי האמיגדלות (שני האזורים הבוהקים ביותר, משני צידי המוח) לבין קליפת המוח (החלק העליון). מקור: מתוך המחקר.

להאיר את הטראומה באור חדש

מבט כללי על סיבי עצב הנמתחים מתאים בקדמת מוח של עכבר מדגים את היתרונות של שיטת ההידרוג'ל שמאפשרת לחוקרים לעקוב אחר החיווט העצבי המורכב. מקור: מעבדת דיסרות', אוניברסיטת סטנפורד.

מבט אל תוך המוח השקוף

תוצאות דימות של מוח דג הזברה. משמאל: דימות במיקרוסקופ פלורוסצניה אופטי מספק רק תמונה מטושטשת המוגבלת לפני השטח. מימין: הגישה האופטו-אקוסטית FONT, לעומת זאת, מספקת תמונה תלת ממדית ברזולוציה גבוהה ומידע מפורט על פעילות הנוירונים (נקודות כתומות) בזמן אמת, בכל רחבי המוח. צילום: מרכז הלמהולץ, מינכן.

חלון לעומק המוח

איך אנחנו יודעים לאתר את האף שלנו במרחב או לעקוב אחר מיקום הזרוע תוך כדי תנועתה ללא חוש הראייה?. צילום: Barbara Piuma / Wikimedia.

לדעת איפה האף: מנגנוני הפעולה של החוש השישי

דגי זברה. צילום: Marrabbio2, Wikimedia.

מתג חברתי

תאי עצב של עובר של עכבר שגודלו בצלחת פטרי. האקסונים, שלוחותיהם של תאי העצב, הם השלוחות הירוקות בתמונה. מקור: NIH.

קצת פחות, קצת יותר

מדענים מאוניברסיטת קליפורניה בלוס אנג'לס - UCLA גילו כי דנדריטים (המוצגים כאן בירוק) אינם רק צינורות פסיביים לזרמים חשמליים בין תאי עצב. צילום: Shelley Halpain / UC בסן דייגו

המוח פעיל פי 10 יותר מאשר סברו עד כה

פרוסת מוח של עכבר מהונדס גנטית. תאי עצב שמבטאים את הקולטן CRFR1 מופיעים בירוק, ותאי העצב שמבטאים את המוליך העצבי CRF מופיעים באדום. התמונה צולמה במיקרוסקופ פלואורוסנטי. מקור: מתוך המאמר.

חוק שימור הלחץ

נוירונים (ירוק כהה) ותאי גליה (ירוק-צהבהב). איור: shutterstock

רשתות הנוירונים מגיעות לקונסנזוס

חיידקים תוקפים תאי עצב. אילוסטרציה shutterstock

כשחלבונים תקינים משתבשים / טרה האל

אוטיזם. איור: shutterstock

התגלו קשרים עצביים העשויים לשחק תפקיד באוטיזם

תפקודי המוח. איור: shutterstock

‫העידן החדש של המוח / רפאל יוסט וג'ורג' מ' צ'רץ'‬

תאי עצב רגילים (משמאל) עוברים גיזום, ואילו בתאי עצב בהם הגן KIF2A פגום תהליך הגיזום אינו יוצא לפועל

לעצב עצבים

פרופ' מייק פיינזילבר וד"ר אידה רישל. הסעה

הגודל קובע (בתא)

ציור של ד"ר ריטה גרין-ליכט, המתאר תאי שמרים מזדווגים באמצעות שלוחות, שהתפרסם על שער כתב-העת המדעי Cell Reports

תאי שמרים: האיחוד