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Kleine, antennenartige Organellen, von denen angenommen wird, dass sie aus der uralten Vergangenheit stammen, sehen ebenfalls so aus Laut einer kürzlich von Forschern der University of California, Irvine (UCI) in den USA durchgeführten Studie an Mäusen spielt es eine entscheidende Rolle bei der Verfolgung der Zeit.
bekannt als FlimmerhärchenMikrotubuli-Projektionen können überall in den komplexesten Zweigen des Baums des Lebens gefunden werden, einschließlich vieler unserer Zellen.
Während sie oft eine Rolle bei der Fortbewegung spielen, indem sie entweder Zellen herumschieben oder Material nahe ihrer Oberfläche bewegen, sind die meisten von ihnen im menschlichen Körper – die als primäre Zilien bezeichnet werden – unbeweglich.
Erste Untersuchungen von vor mehr als einem Jahrhundert Diese Arten von Strukturen wurden als archäologisch betrachtet. Heute werden mehrere primäre Zilien als Teil von A Signal-Hub-System die dafür sorgen, dass sich der Körper anpasst und angemessen reagiert.
Während die Rollen der primären Zilien beim Empfangen und Reagieren auf sensorische Informationen vielfältig sind hat sich entwickeltEs ist wenig darüber bekannt, wie diese Organellen in die kognitiven Funktionen höherer Ordnung passen, die im Gehirn auftreten.
Ein Teil der Funktion der Gehirnregion, bekannt als Diagramm Es fungiert als zentrale Uhr für die Koordination von motorischen Bewegungen, Lernen, Planen und Entscheiden. Es ist auch wichtig, das Arbeitsgedächtnis zu verwalten und die Aufmerksamkeit aufrechtzuerhalten.
In ihrer Studie verwendeten die Forscher eine genetische Manipulationstechnik, um striatale Zilien bei Mäusen zu entfernen, was einen signifikanten Effekt hatte.
Während die Ratten ein gewohntes oder bereits erworbenes Langzeitgedächtnis und motorische Fähigkeiten behalten können, wurden nach Entfernung der Flimmerhärchen verschiedene negative Effekte beobachtet.
Nagetiere erwiesen sich als unfähig, neue motorische Aufgaben zu lernen und zeigten repetitives motorisches Verhalten sowie deutliche Verzögerungen bei der Entscheidungsfindung. Ihre Fähigkeit, sich schnell an Standort- und Orientierungsinformationen zu erinnern, und ihre Fähigkeit, irrelevante Umweltsensorinformationen herauszufiltern, wurden negativ beeinflusst.
Um zu diesen Schlussfolgerungen zu gelangen, wurden verschiedene Tests und Übungen mit Mäusen durchgeführt, darunter das Platzieren der Tiere in Labyrinthe und das Testen ihrer Fähigkeit, Objekte und Orte zu erkennen.
„Das erfolgreiche Funktionieren des Arbeitsgedächtnisses, der Aufmerksamkeit, der Entscheidungsfindung und der Exekutivfunktion erfordert eine sorgfältige und genaue Beurteilung des Timings, typischerweise in der Größenordnung von Millisekunden bis zu einer Minute.“ sagen UCI Nerven Amal Aschkar.
„Wenn diese Fähigkeit beeinträchtigt ist, bedeutet dies einen Verlust der Fähigkeit, das Verhalten als Reaktion auf Änderungen äußerer Reize schnell anzupassen, und ein Versagen, angemessene, zielgerichtete motorische Reaktionen aufrechtzuerhalten.“
Es ist klar, dass alle Decilia-Effekte ein gemeinsames Merkmal haben: den Verlust der Fähigkeit, das Verhalten als Reaktion auf Veränderungen in der Umgebung in einem angemessenen Zeitrahmen schnell zu ändern.
Wie sich die Ergebnisse dieser Studie auf den Menschen beziehen, ist noch nicht genau bekannt, aber es ist möglich, dass die Flimmerhärchen des menschlichen Gehirns ähnlich funktionieren wie die von Mäusen. Die Forscher arbeiten bereits an Folgestudien, um den Zusammenhang zwischen Flimmerhärchen und Zeitwahrnehmung genauer zu analysieren.
Die Entdeckung verbessert nicht nur unser Verständnis dafür, wie wir die Welt wahrnehmen, sondern könnte uns auch dabei helfen, sie in Fällen zu beheben, in denen unsere Zeitvorstellung schief geht.
Eine schlechte Zeitwahrnehmung und fehlerhafte Zeiteinschätzung ist ein Merkmal, das bei vielen psychischen und neurologischen Störungen zu finden ist, inkl SchizophrenieUnd die Parkinson-Krankheit Tourette-Krankheit Autismus-Spektrum-StörungUnd die Huntington-Krankheit.
„Unsere Ergebnisse können neue Wege für eine wirksame Intervention durch gezielte Therapien für Zilien eröffnen“, Al-Ashkar sagt.
„Unsere laufende Arbeit zielt darauf ab, die Mechanismen zu verstehen, durch die Zilien die zeitliche Wahrnehmung regulieren, und gezielte Therapien zur Verbesserung von Verhaltensdefiziten zu entwickeln.“
Forschung veröffentlicht in Molekulare Neurowissenschaft.
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