Zebrafisk, Medaka og turkis killifish til forståelse af menneskelige neurodegenerative/neuroudviklingsmæssige lidelser, del 2

Lillehjernen har klatrefibre og parallelle fibre, og cellegrupperne ligner dem hos mennesker, inklusive Purkinje-neuroner og granulaceller [13,14].

Der er en positiv sammenhæng mellem klatrefibre og hukommelse. Under processen med at klatre i fibre skal vi holde os vågne og tænke roligt. Denne sindstilstand kan fremme forbedringen af ​​hukommelsen.

Aktiviteten af ​​klatrefibre kræver fysisk koordination og samarbejde mellem alle dele af kroppen, især koordination af hænder og fødder. I processen med at klatre i fibre skal vi justere kroppens holdning og position mange gange. Denne tilpasningsproces kan fremme hjernens tænkeevne og forbedre vores opmærksomhed og koncentration.

Derudover kan vi under processen med at klatre i fibre nyde en fysisk og psykologisk følelse af nydelse, som kan aktivere hormoner som dopamin i hjernen, forbedre vores humør og gøre os mere positive.

Derfor kan klatrefiber bruges som en effektiv metode til at træne og forbedre hukommelsen. Det kan gøre os mere selvsikre, modige og ihærdige, hvilket giver os mulighed for konstant at overgå os selv og forfølge højere og yderligere mål. Det kan ses, at vi skal forbedre hukommelsen, og Cistanche deserticola kan forbedre hukommelsen markant, fordi Cistanche deserticola også kan regulere balancen af ​​neurotransmittere, såsom at øge niveauet af acetylcholin og vækstfaktorer. Disse stoffer er meget vigtige for hukommelse og indlæring. Derudover kan Cistanche deserticola også forbedre blodgennemstrømningen og fremme ilttilførsel, hvilket kan sikre, at hjernen får tilstrækkelige næringsstoffer og energi, og derved forbedre hjernens vitalitet og udholdenhed.

Klik på, hvordan du kan forbedre din hukommelse

Selvom zebrafisk ikke har strukturer, der svarer til de dybe cerebellare kerner, modtager celler kaldet eurydendroid-celler Purkinje-celleprojektioner og sender efferente projektioner til forskellige hjerneområder.

Derfor menes eurydendroide celler at være funktionelt homologe med pattedyrs dybe cerebellare kerner [15]. Hos mennesker er lillehjernen opdelt i vestibulocerebellum, spinocerebellum og pontocerebellum med hensyn til fylogeni og funktionel lokalisering, mens lillehjernen hos små fisk for det meste betragtes som vestibulocerebellum.

Vi lavede et funktionelt kort over zebrafisk-hjernen og viste, at zebrafisk-hjernen mindst indeholder vestibulocerebellum og spinocerebellum, hvis detaljer kan findes i en reference [16].

Det er meget interessant at afgøre, om der også er cerebellumregioner, der kontrollerer højere hjernefunktioner i telencephalon hos små fisk. Zebrafisk har også en telencephalon, der svarer til den menneskelige storhjernen, med regioner svarende til hippocampus og amygdala, som er involveret i hukommelsesindlæring og følelsesmæssig adfærd, henholdsvis [17].

Hos mennesker danner den ventrale og dorsale sider af neuralrøret en mediankonstriktion under udvikling, hvorimod den dorsale side af neuralrøret hos zebrafisk danner en udadgående foldning [18]. Men i modsætning til mennesker har zebrafisk ikke kortikale lagstrukturer. Det er vigtigt at bemærke, at dette ikke betyder, at fiskehjernen ikke har strukturer og funktioner svarende til mammalian-rebral cortex.

Blod-hjerne-barrieren (BBB) ​​er også til stede i zebrafisk. Angiogenese i baghjernen begynder ved cirka 20 hpf, og pericytter og glia findes omkring karrene med 60 hpf, men BBB er ufuldstændig indtil cirka 5-8 dpf (dage efter befrugtning), hvilket tillader forskellige lægemidler at trænge ind i centralnervesystemet [ 19,20]. Lægemidlet kan indgives oralt eller intrakorporalt, eller det kan opløses i larvernes vedligeholdelsesvand og infiltreres i kropsvævet ved nedsænkning i vand. Denne funktion er meget nyttig til screening med høj gennemstrømning ved hjælp af zebrafisklarver.

For eksempel aflejres embryoner eller larver individuelt i hver brønd på 96- og 384-brøndplader, og forskellige forbindelser kan opløses i vandet. Derefter kan hver fisk evalueres ved genekspressionsmønstre, udviklingsændringer eller adfærdsanalyse.

Dette er mindre tidskrævende og billigere end den samme screeningsprocedure ved hjælp af pattedyrmodeller såsom mus [21]. En af de største forskelle mellem zebrafisk og mennesker er evnen til at regenerere centralnervesystemet, herunder neuroner.

Når zebrafisk er kunstigt skadet i rygmarven, observeres funktionel restitution og genpopulation af motorneuroner inden for 6 til 8 uger [22,23]. Derudover er vævsregenerering af centralnervesystemet blevet observeret efter kunstig skade, selv i telencephalon [24].

Fiskens øgede regenereringsevne, selv i centralnervesystemet, skal erkendes, når man bruger fisk som modeller for menneskelige neurologiske lidelser. Mange beviser er blevet vist ved brug af zebrafisk.

Fordi zebrafisk, medaka og turkis killifish er nært beslægtede teleosts, er deres vigtigste strukturer i centralnervesystemet sammenlignelige. En gennemgang af disse tre modelfisk inklusive beskrivelsen af ​​deres centralnervesystem er tilgængelig [25].

3. Nem laboratoriestyring og eksperimentering med zebrafisk, Medaka og turkis killifish

3.1. Synlighed og lystransmission hos små fisk

En af de vigtige egenskaber ved små fisk er deres høje vævsgennemsigtighed under embryogenese og larvestadierne. Hos zebrafisk og medaka kan udviklingsprocessen observeres uden for forældrefiskens krop, og embryoner og larver er gennemsigtige, hvilket gør det nemt at observere udviklingsprocessen og den indre struktur.

Derudover er flere mutante linjer af zebrafisk og medaka tilgængelige, som er mere gennemsigtige end vildtypen, hvilket gør det muligt at se fiskens indre struktur, selv i voksenstadiet [26].

Denne egenskab tillader direkte observation af udviklingen og vævs- og celleaktivitet, som er kompatibel med levende billeddannelse, og giver os mulighed for at fange udviklingsmæssige og strukturelle ændringer i nervesystemet mere detaljeret in vivo.

Når fluorescerende proteiner udtrykkes specifikt på cellen af ​​interesse, er det muligt at observere udviklingen og morfologiske ændringer af neuronerne af interesse over tid. Kemiske eller genetisk kodede Ca-sensorer udtrykt i neuroner giver os mulighed for at observere aktiviteten af ​​​​neuroner med høj tidsmæssig og rumlig opløsning [27]. For eksempel viste vi, at cerebellar neural aktivitet under adfærd kan observeres på celleniveau [16].

En meget spændende undersøgelse er også blevet rapporteret, der udtrykker Ca-sensorers indreuroner i hele hjernen og udnytter sensorsignalerne som i elektroencefalografi [28]. Ved hjælp af optogenetiske teknikker er det også teoretisk muligt at aktivere eller undertrykke den neuronale aktivitet af målneuroner på ethvert sted [16,29]. En unik metode til at analysere patogenesen af ​​sygdomme ved at ændre den subcellulære lokalisering af målproteiner er også blevet rapporteret [30].

Kort sagt er små fisk unikke hvirveldyr, der i levende tilstand giver makroskopisk observation af nervesystemet, mikroskopisk observation af præcis neuralaktivitet og tilpasning af lystransmission til optogenetik og andre applikationer.

For more information:1950477648nn@gmail.com