به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، ما برای انجام حرکات هماهنگ بدن، به نورون‌های حسی خاصی در عضلات و مفاصل خود تکیه می‌کنیم، زیرا بدون آنها، مغز نمی‌دانست بدن ما چه می‌کند. تیمی به رهبری نیکولو Zampieri نشانگرهای مولکولی این نورون‌های حسی را برای درک بهتر نحوه عملکرد آنها مطالعه کرده‌اند و نتایج را در Nature Communications منتشر کردند. با توجه به این موضوع که اجرای حرکات هماهنگ بدن به توانایی انطباق دینامیکی موتور با شرایط خارجی بستگی دارد. مدارهای ستون فقرات دستورات حرکتی و اطلاعات حسی را به منظور ایجاد الگوهای دقیق فعال سازی عضلات یکپارچه می‌کنند. بنابراین تشخیص محرک‌های حسی مختلف و ادغام آنها با دستورات صادر شده از مغز و شبکه‌های نخاعی (محلی برای کنترل الگوی حرکتی) حیاتی است. بدین سبب این گروه از محققین مکانیسم‌های کنترل عملکرد مدارهای حسی حرکتی ستون فقرات را با ترکیب ژنتیک، با ردیابی رویکردهای رفتاری در موش مطالعه کردند.

نحوه عملکرد حس ششم

بینایی، شنوایی، بویایی، چشایی، لامسه: همه ما با حواس پنجگانه‌ای آشنا هستیم که به ما امکان می‌دهد محیط اطراف خود را تجربه کنیم. ولی حس ششم به اندازه همین پنج حواس مهم است، اما شناخت بسیار کمی در ارتباط با آن وجود دارد . "وظیفه این نورون جمع‌آوری اطلاعات از عضلات و مفاصل در مورد حرکات، وضعیت بدن و موقعیت ما در فضا است و سپس انتقال آن اطلاعات به سیستم عصبی مرکزی است." نیکولو Zampieri، رئیس آزمایشگاه توسعه و عملکرد مدارهای عصبی در مرکز ماکس دلبروک در برلیند در خصوص نحوه عملکرد این نورون حسی گفت:. این حس که به عنوان حس عمقی شناخته می‌شود، چیزی است که به سیستم عصبی مرکزی اجازه می‌دهد سیگنال‌های مناسب را از طریق نورون‌های حرکتی به عضلات ارسال کند تا بتوانیم یک حرکت خاص را انجام دهیم. این حس که برخلاف پنج حس دیگر، کاملاً ناخودآگاه است، چیزی است که ما را از افتادن در تاریکی باز می‌دارد و به ما اجازه می‌دهد صبح با چشمان بسته یک فنجان قهوه را به سمت دهانمان ببریم. اما این همه ماجرا نیست: Zampieri می‌گوید: «افراد بدون این حس عمقی واقعاً نمی‌توانند حرکات هماهنگ را انجام دهند. او و تیمش اکنون مقاله‌ای در مجله Nature Communications. منتشر کرده‌اند که در آن نشانگرهای مولکولی سلول‌های درگیر در این حس ششم را توصیف می‌کنند. طبیعتا این یافته‌ها باید به محققان کمک کند تا نحوه عملکرد نورون‌های حسی عمقی (pSN) را بهتر درک کنند.

اتصالات دقیق بین نورون‌ها بسیار مهم هستند

اجسام سلولی pSN در گانگلیون‌های ریشه پشتی نخاع قرار دارند. آنها از طریق رشته‌های عصبی بلند به دوک‌های عضلانی و اندام‌های تاندون گلژی متصل می‌شوند که به طور مداوم کشش و کنش را در هر ماهیچه بدن ثبت می‌کنند. pSN این اطلاعات را به سیستم عصبی مرکزی می‌فرستد (جایی که برای کنترل فعالیت نورون حرکتی استفاده می شود) تا بتوانیم حرکات را انجام دهیم. دکتر Stephan Dietrich، یکی از اعضای آزمایشگاه Zampieri، و نویسنده ارشد این مطالعه که در مرکز Max Delbrück انجام شد، می‌گوید: «یکی از پیش‌نیازها این است که pSN به طور دقیق و مشخص به ماهیچه‌های مختلف بدن ما متصل شود. با این حال، می‌توان گفت که تاکنون تقریباً هیچ چیز در مورد برنامه‌های مولکولی که این اتصالات دقیق را فعال می‌کنند و به یک pSN ویژه اتصال به یک عضله، هویت منحصر به فرد خود را می‌بخشند، شناخته شده نبود. بنابراین به همین دلیل است که ما در مطالعه خود به جستجوی نشانگرهای مولکولی پرداختیم که pSN را برای عضلات شکم، پشت و اندام در موش‌ها متمایز می‌کند.

راهنمایی برای رشته‌های عصبی تازه ایجاد شده

با استفاده از توالی یابی تک سلولی، این تیم بررسی کردند که کدام ژن‌ها در pSN عضلات شکم، پشت و پا به RNA ترجمه می‌شوند. دیتریش می‌گوید: « با استفاده از این تکنیک ما ژن‌های مشخصه‌ای برای pSN مرتبط با هر گروه عضلانی پیدا کردیم. ما همچنین نشان دادیم که این ژن‌ها در مرحله جنینی فعال هستند و حداقل برای مدتی پس از تولد فعال باقی می‌مانند. دیتریش توضیح می‌دهد که این بدان معناست که برنامه‌های ژنتیکی ثابتی وجود دارد که تصمیم می‌گیرد که این گیرنده عمقی، عضلات شکم، پشت، پا و یا اندام دیگری را عصب دهی کند. در میان یافته‌های خود، محققان برلین چندین ژن برای ephrin (افرین) و گیرنده‌های آن شناسایی کردند. دیتریش می‌گوید: «ما می‌دانیم که این پروتئین‌ها در هدایت رشته‌های عصبی نوپا به سمت هدف خود در طول توسعه سیستم عصبی نقش دارند. این تیم دریافتند که اتصالات بین گیرنده‌های عمقی و عضلات پشت پا در موش‌هایی که نمی توانند افرین-A5  (ephrin-A5) را تولید کنند، مختل شده است.

استفاده از تکنیک اپتوژنتیک برای روشن و خاموش کردن گیرنده‌های عمقی

دیتریش می گوید: نشانگرهایی که ما شناسایی کردیم اکنون باید به ما در بررسی بیشتر توسعه و عملکرد شبکه‌های حسی خاص عضله کمک کنند. برای مثال، با اپتوژنتیک، می‌توانیم از نور برای روشن و خاموش کردن گیرنده‌های عمقی، چه به صورت فردی یا گروهی استفاده کنیم. Zampieri اضافه می‌کند که این تکنیک به ما این امکان را می‌دهد که نقش خاص گیرنده‎ها را در حس ششم خود آشکار کنیم. این دانش در نهایت باید به نفع بیماران باشد، مانندکسانی که آسیب نخاعی دارند. Zampieri می‌گوید: «وقتی جزئیات حس عمقی را بهتر درک کنیم، می‌توانیم طراحی پروتزهای عصبی را که توانایی‌های حرکتی یا حسی در اثر آن آسیب دیده است، را بهینه کنیم.»

انواع ناهنجاری‌ها ناشی از حس عمقی ناکارآمد

او می‌افزاید که محققان اخیراً دریافته‌اند که عملکرد صحیح حس عمقی برای داشتن اسکلت سالم نیز مهم است. به عنوان مثال، Scoliosis وضعیتی است که گاهی در طول رشد در دوران کودکی ایجاد می‌شود و باعث کج شدن و پیچ خوردگی ستون فقرات می شود. Zampieri می‌گوید: «ما گمان می‌کنیم که این ناشی از حس عمقی ناکارآمد است که تنش عضلانی در پشت را تغییر می‌دهد و ستون فقرات را منحرف می‌کند. Hip dysplasia، یک ناهنجاری در مفصل ران  است، این بیماری نیز ممکن است ناشی از حس عمقی معیوب باشد.

علائم بیماری Hip dysplasia

علائم و نشانه‌ها در گروه سنی متفاوت است. در نوزادان، ممکن است متوجه شوید که یک پا بلندتر از پای دیگر است. هنگامی که کودک شروع به راه رفتن می کند، ممکن است لنگی ایجاد شود. در هنگام تعویض پوشک، یک لگن ممکن است انعطاف کمتری نسبت به دیگری داشته باشد. در نوجوانان و بزرگسالان جوان، دیسپلازی مفصل ران می تواند باعث عوارض دردناکی مانند آرتروز یا پارگی لابرال لگن شود. این ممکن است باعث درد کشاله ران مرتبط با فعالیت شود. در برخی موارد، ممکن است احساس بی ثباتی در لگن را تجربه کنید.

بیماری Scoliosis

Scoliosis پیچ خوردگی و انحنای غیر طبیعی ستون فقرات است که بدین سبب کمردرد در بزرگسالان مبتلا به Scoliosis شایع است. معمولاً این بیماری ابتدا با تغییر در ظاهر پشت متوجه می شود. علائم معمولی این بیماری، عبارتند از: ستون فقرات به وضوح خمیده، یک شانه بالاتر و برجسته تر از دیگری است، دارای قفسه سینه برجسته و تفاوت در طول پا نیز هستند. تاکنون دلیل مشخصی برای ایجاد این بیماری مشخص نشده است.

Zampieri در آخر گفت: «اگر بتوانیم حس ششم خود را بهتر درک کنیم، می‌توان درمان‌های جدیدی را توسعه داد که به طور مؤثر با این آسیب‌ها و سایر انواع آسیب‌های اسکلتی مقابله کند.»

پایان مطلب/.