மாக்ஸ் பிளாங்க் புளோரிடா இன்ஸ்டிடியூட் ஃபார் நியூரோ சயின்ஸின் ஆராய்ச்சி, (Insulin important for brain plasticity) இன்சுலின் போன்ற வளர்ச்சி காரணிகள் மூளை பிளாஸ்டிசிட்டியை எளிதாக்கும் ஒரு பொறிமுறையை அடையாளம் காண்கிறது.
இன்சுலின் போன்ற வளர்ச்சி காரணி 1 (IGF1) மற்றும் இன்சுலின் போன்ற வளர்ச்சி காரணி 2 (IGF2) உள்ளிட்ட ஹார்மோன்களின் இன்சுலின் சூப்பர்-குடும்பம், இரத்த சர்க்கரை, வளர்சிதை மாற்றம் மற்றும் வளர்ச்சியைக் கட்டுப்படுத்துவதில் மட்டுமல்ல, மேலும் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது.
கற்றல் மற்றும் நினைவாற்றல் உட்பட ஆரோக்கியமான மூளை வளர்ச்சி மற்றும் செயல்பாட்டில், இந்த ஹார்மோன்கள் கல்லீரலில் இருந்து இரத்த ஓட்டத்தின் மூலம் மூளைக்குள் நுழையலாம் அல்லது மூளையில் உள்ள நியூரான்கள் மற்றும் கிளைல் செல்களில் நேரடியாக ஒருங்கிணைக்கப்படலாம்.
அவை IGF1-ரிசெப்டர் உள்ளிட்ட ஏற்பிகளுடன் பிணைந்து, நியூரானின் வளர்ச்சி மற்றும் செயல்பாட்டை மாற்றியமைக்கும் சமிக்ஞைகளை செயல்படுத்துகின்றன. இந்த சமிக்ஞை பாதையின் சீர்குலைவு அறிவாற்றல் வீழ்ச்சி மற்றும் அல்சைமர் போன்ற நோய்களில் ஈடுபட்டுள்ளது.
IGF1 மற்றும் IGF2 மூளையின் ஆரோக்கியத்தை எவ்வாறு மேம்படுத்துகிறது என்பதைப் புரிந்து கொள்ள, விஞ்ஞானிகள் ஹிப்போகாம்பஸில் இந்த சமிக்ஞை பாதையின் செயல்பாட்டை ஆய்வு செய்தனர். இது கற்றல் மற்றும் நினைவாற்றலுக்கு முக்கியமான மூளையின் ஒரு பகுதியாகும். குறிப்பாக, சினாப்டிக் பிளாஸ்டிசிட்டியின் போது ஐ.ஜி.எஃப் சிக்னலிங் செயலில் உள்ளதா என்பதை அவர்கள் ஆராய விரும்பினர்.
இது செல்லுலார் செயல்முறை நினைவக உருவாக்கத்தின் போது நியூரான்களுக்கு இடையேயான தொடர்புகளை வலுப்படுத்துகிறது மற்றும் அறிவாற்றல் வீழ்ச்சியிலிருந்து பாதுகாக்கிறது. இதைச் செய்ய, மேக்ஸ் பிளாங்க் விஞ்ஞானிகள் ஒரு பயோசென்சரை உருவாக்கினர். இது IGF1-ரிசெப்டர் செயலில் இருக்கும்போது கண்டறியப்பட்டது. இது பிளாஸ்டிசிட்டியில் ஈடுபட்டுள்ள சமிக்ஞை பாதையின் செயல்பாட்டைக் காட்சிப்படுத்த அனுமதிக்கிறது.
ஒரு ஒத்திசைவு பிளாஸ்டிசிட்டிக்கு உட்பட்டபோது, விஞ்ஞானிகள் IGF1-ரிசெப்டர் வலுப்படுத்தும் ஒத்திசைவு மற்றும் அருகிலுள்ள ஒத்திசைவுகளில் வலுவாக செயல்படுத்தப்படுவதைக் கவனித்தனர். பிளாஸ்டிசிட்டியின் போது சினாப்டிக் வளர்ச்சி மற்றும் வலுவூட்டலுக்கு இந்த ஏற்பி செயல்படுத்தல் முக்கியமானது. இருப்பினும், ஏற்பியை இயக்கும் IGF எங்கிருந்து வருகிறது என்பது தெரியவில்லை.
எவ்வாறாயினும், முன்னணி ஆராய்ச்சியாளரும் அறிவியல் வெளியீட்டின் முதல் ஆசிரியருமான டாக்டர். க்ஸுன் டு, பிளாஸ்டிசிட்டியின் போது ஏற்பி செயல்பாட்டை எவ்வாறு காட்சிப்படுத்த முடியும் என்பதை விவரித்தார். “ஐ.ஜி.எஃப்-ரிசெப்டரின் செயல்படுத்தல் பிளாஸ்டிசிட்டிக்கு உட்பட்ட சினாப்ஸுக்கு அருகில் உள்ளூர்மயமாக்கப்பட்டது என்பது ஐ.ஜி.எஃப் 1 அல்லது ஐ.ஜி.எஃப் 2 ஹிப்போகாம்பல் நியூரான்களில் தயாரிக்கப்படலாம் மற்றும் பிளாஸ்டிசிட்டியின் போது உள்நாட்டில் வெளியிடப்படலாம்” என்று அவர் விளக்கினார்.
இந்த கருதுகோளை ஆராய, விஞ்ஞானிகள் IGF1 மற்றும் IGF2 தயாரிக்கப்பட்டதா மற்றும் ஹிப்போகாம்பல் நியூரான்களில் இருந்து வெளியிட முடியுமா என்பதை சோதித்தனர். சுவாரஸ்யமாக, அவர்கள் IGF1 மற்றும் IGF2 உற்பத்தியில் பிராந்திய-குறிப்பிட்ட வேறுபாட்டைக் கண்டறிந்தனர். ஹிப்போகாம்பஸில் உள்ள நியூரான்களின் ஒரு குழு, CA1 நியூரான்கள், IGF1 ஐ உருவாக்கியது. மற்றொரு குழு, CA3 நியூரான்கள், IGF2 ஐ உருவாக்கியது.
சினாப்டிக் பிளாஸ்டிசிட்டியைப் பிரதிபலிக்கும் வகையில் CA1 அல்லது CA3 நியூரான்கள் செயல்படுத்தப்பட்டபோது, IGF வெளியிடப்பட்டது. முக்கியமாக, IGF ஐ உருவாக்கும் நியூரான்களின் திறனை விஞ்ஞானிகள் சீர்குலைத்தபோது, பிளாஸ்டிசிட்டி மற்றும் சினாப்டிக் வளர்ச்சி மற்றும் வலுவூட்டலின் போது IGF1-ரிசெப்டரை செயல்படுத்துவது தடுக்கப்பட்டது.
இந்த வேலை, மூளை பிளாஸ்டிசிட்டிக்கு முக்கியமான நியூரான்களில் உள்ள ஒரு உள்ளூர், ஆட்டோகிரைன் பொறிமுறையை வெளிப்படுத்துகிறது. ஒரு சினாப்ஸ் பிளாஸ்டிசிட்டிக்கு உட்படும்போது, அதே நியூரானில் IGF1-ரிசெப்டரை செயல்படுத்த IGF உள்நாட்டில் வெளியிடப்படுகிறது.
இந்த பொறிமுறையை சீர்குலைப்பது பிளாஸ்டிசிட்டியை பாதிக்கிறது, அதன் முக்கிய பங்கை எடுத்துக்காட்டுகிறது. அறிவாற்றல் ஆரோக்கியத்தை பராமரிப்பதில்” என்று வெளியீட்டின் மூத்த எழுத்தாளரும், மேக்ஸ் பிளாங்க் அறிவியல் இயக்குநருமான டாக்டர். ரியோஹெய் யசுதா, இந்த கண்டுபிடிப்புகளை சுருக்கமாகக் கூறினார்.
இந்த புதிய பொறிமுறையின் இந்த கண்டுபிடிப்பு மூளையில் நினைவுகள் எவ்வாறு குறியாக்கம் செய்யப்படுகின்றன என்பதை வெளிச்சம் போட்டுக் காட்டுகிறது மற்றும் மூளையில் உள்ள ஹார்மோன்களின் இன்சுலின் சூப்பர் குடும்பத்தைப் பற்றிய மேலதிக ஆய்வின் முக்கியத்துவத்தை எடுத்துக்காட்டுகிறது.
ஐ.ஜி.எஃப் ஹார்மோன்கள் மூளை பிளாஸ்டிசிட்டியை எளிதாக்கும் பொறிமுறையைப் புரிந்துகொள்வது, இந்த சமிக்ஞை பாதையை குறிவைப்பது அறிவாற்றல் வீழ்ச்சியைத் தடுக்க முடியுமா மற்றும் அல்சைமர் போன்ற நோய்களை எதிர்த்துப் போராட முடியுமா என்பது பற்றிய ஆராய்ச்சிக்கு வழிவகுக்கும் என்று விஞ்ஞானிகள் நம்புகின்றனர்.
