به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، پیشرفت‌های علمی و فناوری اخیر منجر به توسعه ابزارهای پیچیده‌تر برای انجام تحقیقات علوم اعصاب شده است. این روش‌های جدید به دانشمندان علوم اعصاب کمک می‌کنند تا عملکردها و سازماندهی جمعیت‌های سلولی خاص در مغز را بهتر درک کنند. سلول‌هایcandelabrum نوع خاصی از نورون‌های داخلی در قشر مخچه با شکل و مورفولوژی منحصر به فرد هستند که برای اولین بار تقریباً سه دهه پیش شناسایی شدند. اگرچه چندین گروه تحقیقاتی این سلول‌ها را مشاهده و شناسایی کرده‌اند، عملکرد و سازماندهی آن‌ها هنوز به خوبی درک نشده است.
محققان دانشکده پزشکی هاروارد و موسسه Broad اخیراً بینش جدیدی در مورد این جمعیت سلولی مبهم و مرموز به دست آورده‌اند. مشاهدات آن‌ها که در ژورنال Nature Neuroscience منتشر شده است، با استفاده از یک برچسب فلورسنت کدگذاری شده ژنتیکی کشف شد.
کشف پیش رو برای اولین بار به ما اجازه داد تا فعالیت الکتریکی و اتصالات سیناپسی سلول‌های candelabrum را ثبت کرد و اطلاعات مولکولی موجود این نورون‌های داخلی را با فیزیولوژی آن‌ها مرتبط کرد. تا قبل از این اطلاعات کمی در مورد این نورون‌های داخلی کوچک وجود داشت که قبلاً تجسم آن‌ها غیرممکن بود.
در این بررسی نخست، از برش‌های مخچه استفاده کردند که مدارهای محلی را حفظ می‌کند و این  امکان را فراهم کرده تا خواص سلول‌های candelabrum   و نحوه اتصال آن‌ها به انواع سلول‌های دیگر را مطالعه کنند. علاوه بر این، از میکروسکوپ الکترونی سریالی استفاده کردند که یک رویکرد ساختاری است و یافته‌های اتصال آزمایش‌های برش مغز را تایید می‌کند. در نهایت، از توالی‌یابی RNA تک هسته‌ای برای یادگیری هویت مولکولی سلول‌های candelabrum   و نحوه ارتباط ژنتیکی آن‌ها با سایر انواع نورون‌ها استفاده گردید.
محققان با استفاده از روش‌های تجربی ترکیبی خود، توانستند بینش جدیدی در مورد خواص الکتروفیزیولوژیکی و اتصالات سیناپسی سلول‌های candelabrum جمع آوری کنند. علاوه بر این، آن‌ها دریافتند که سلول‌های candelabrum شایع‌ترین نورون داخلی در لایه سلولی پورکنژ مخچه هستند و می‌توان آن‌ها را در تمام لوبول‌های مخچه یافت.
مشاهدات این تیم نشان می‌دهد که این نوع سلول GABAergic است، به این معنی که یک انتقال دهنده عصبی بازدارنده آزاد می‌کند. آن‌ها همچنین ساختار مولکولی منحصر به فرد این سلول‌ها را برجسته می‌کنند و ثابت می‌کنند که آن‌ها به ورودی‌های سیناپسی بسیار حساس هستند.
به طور خاص، سلول‌های candelabrum توسط ورودی‌های فیبر خزه‌ای و سلول‌های گرانول تحریک می‌شوند، اما به شدت توسط سلول‌های پورکنژ مهار می‌شوند. آن‌ها همچنین نورون‌های لایه مولکولی را مهار می‌کنند که منجر به مهار سلول‌های پورکنژ می‌شود.
به طور کلی، یافته‌های جمع‌آوری‌شده توسط این تیم از محققان نشان می‌دهد که همه ورودی‌ها، خروجی‌ها و سیگنال‌های محلی در قشر مخچه به سلول‌های candelabrum همگرا می‌شوند، که می‌تواند به این معنی باشد که آن‌ها نقش مهمی در کنترل فعالیت مخچه دارند. در آینده، این مشاهدات می‌تواند الهام بخش دیگر تیم‌های تحقیقاتی برای بررسی بیشتر عملکردها، خواص و اتصالات سلول‌های candelabrum   باشد.

تاکنون، بیشتر تحقیقات مخچه بر روی انواع سلول‌های شناخته شده مانند سلول‌های پورکنژ یا گرانول متمرکز شده است. مطالعه جاری نشان دهنده اولین توصیف دقیق یک نوع سلول است که برای اولین بار در دهه 1990 شناسایی شد و انتظار می‌رود که نحوه نگرش در مورد مدار مخچه را تغییر دهد. 
پایان مطلب/
منبع: 
https://www.nature.com/articles/s41593-022-01057-x