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人們最重要的毛發(fā)不在表面，而是藏在你的身體里

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人們最重要的毛發(fā)不在表面，而是藏在你的身體里



【人們最重要的毛發(fā)不在表面，而是藏在你的身體里】挪威科技大學(xué)Kavli系統(tǒng)神經(jīng)科學(xué)研究所的Yaksi小組的研究人員通過觀察斑馬魚的大腦， 研究大腦的解剖學(xué)和功能 。
沿腦室生長的細(xì)胞配有微小的毛發(fā)狀突起， 這種毛發(fā)狀突起被稱為纖毛 。 目前對纖毛的了解甚少， 但我們知道它們?nèi)绻Ｖ构ぷ鲗l(fā)生什么 。
有纖毛缺陷的人可能會出現(xiàn)腦積水和脊柱側(cè)凸等神經(jīng)系統(tǒng)疾病 。
來自挪威科技大學(xué)Kavli系統(tǒng)神經(jīng)科學(xué)研究所的Yaski小組的新研究表明， 纖毛是大腦正常發(fā)育所必須的 。
人腦有四個(gè)充滿液體的腔， 稱為腦室， 所有的腔都是相互連通的 。 腦室內(nèi)生產(chǎn)并充滿了腦脊液， 腦脊液是持續(xù)運(yùn)動的， 但具體運(yùn)動因我們正在做的事情而有所不同 。
“有幾種理論存在， 但多年來， 這種流體循環(huán)被認(rèn)為是為大腦提供營養(yǎng)， 同時(shí)也移除了廢物， ”NTNU的Kavli研究所的高級研究員Nathalie Jurisch-Yaksi說 。
“腦脊液的流動有助于在整個(gè)大腦中傳遞分子信號， ”Kavli研究所的教授Emre Yaksi說 。 由于道德和實(shí)際原因， 不可能對人類進(jìn)行這種研究 。 因此， 研究小組選擇對斑馬魚幼魚進(jìn)行研究 。
斑馬魚幼魚是這類研究的理想選擇 。 它們就像人類一樣是脊椎動物， 可以告訴我們?nèi)祟惔竽X是如何發(fā)育和工作的 。 實(shí)際上， 斑馬魚在幼年階段是透明的 。 這意味著研究人員無需進(jìn)行任何干預(yù)， 就可以非常詳細(xì)地研究斑馬魚的大腦發(fā)育過程和功能， 并且不會造成任何疼痛 。
“我們甚至可以調(diào)查每個(gè)細(xì)胞和每根纖毛， ”研究人員Christa Ringers說 。
Yaksi研究小組的研究人員發(fā)現(xiàn)， 具有纖毛的細(xì)胞群被分布在腦室的不同區(qū)域， 它們共同組成一個(gè)穩(wěn)定的液體而定向流動 。
心跳脈動和身體運(yùn)動也會影響腦脊液的循環(huán)， 但纖毛的運(yùn)動似乎在保障單個(gè)腦室內(nèi)穩(wěn)定的液體流動 。 這種流動是局部的， 因此它主要局限于每個(gè)腦室 。 但與此同時(shí)， 似乎需要分隔流動以保持不同腦室之間的管道開放暢通 。
“如果我們停止纖毛的運(yùn)動， 連接腦室的導(dǎo)管會關(guān)閉， ”Jurisch-Yaksi說 。 每個(gè)腦室中的流體流動和不同腦室之間的流體交換取決于我們是靜止?fàn)顟B(tài)還是移動狀態(tài) 。
“只要魚處于靜止?fàn)顟B(tài)， 我們發(fā)現(xiàn)腦室之間的液體交換極少， 即使心臟跳動導(dǎo)致它們之間有一些流動， ”研究人員Emilie Willoch Olstad說 。
但是當(dāng)我們移動時(shí)， 這一切都會發(fā)生改變 。 運(yùn)動導(dǎo)致不同腦室之間很大程度的流體交換 。 纖毛主要有兩種， 運(yùn)動或者非運(yùn)動， 也稱為初級纖毛 。 Yaksi小組檢查了運(yùn)動纖毛 。
與人體內(nèi)大多數(shù)其他導(dǎo)致液體轉(zhuǎn)移的纖毛不同——例如保護(hù)肺部的刷狀呼吸道纖毛， Kavli的研究人員發(fā)現(xiàn)， 發(fā)育中的斑馬魚腦室周圍的纖毛具有螺旋槳狀的運(yùn)動形式， 很像精子的尾巴 。
與此同時(shí)纖毛還可以間接幫助大腦保持年輕和健康 。 新的神經(jīng)細(xì)胞生長在充滿液體的腦室壁附近 。 從這里， 它們遷移到大腦的不同區(qū)域 。
這些新生細(xì)胞的分化被認(rèn)為受到營養(yǎng)物和分子信號的影響， 這些信號通過腦室壁附近的腦脊液流動從而被傳遞 。
在斑馬魚中， 新神經(jīng)元的誕生， 也稱為神經(jīng)發(fā)生， 不僅發(fā)生在發(fā)育中的大腦中， 也發(fā)生在成年魚類中 。 最近的研究表明， 這種情況也發(fā)生在人類身上 。
研究流體的動態(tài)運(yùn)動非常復(fù)雜， 需要采用多學(xué)科方法 。 數(shù)學(xué)家、工程師和物理學(xué)家都可以幫助了解纖毛運(yùn)動如何發(fā)生并產(chǎn)生流動 。

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