دانشمندان علوم اعصاب در دانشکده‌پزشکی دانشگاهTufts، یک مسیر سیگنالینگ جدید کشف کرده‌اند که دوگیرنده اصلی مغز که مرتبط با یادگیری و حافظه (گیرنده ان متیل دی آسپارتات {NMDAR} و گیرنده استیلکولین نیکوتینیک آلفا7)(a7nACHR) می‌باشند را کشف‌کرده‌اند که برای افرادی‌که به‌دنبال ساخت داروهای درمان اسکیزوفرنی هستند، دارای اهمیت می‌باشد. این یافته‌ها نشان‌می‌دهند که آستروسیت‌ها (نوعی سلولی غیرنورونی{Glial}که زمانی عقیده براین بود که نقش کمی در پردازش اطلاعات دارند اما اینک مشخص‌شده که نقش‌های مهمی برعهده دارند) عناصر اصلی پیوند کارکردی این دو گیرنده هستند.

در علوم اعصاب (Neuroscience) بیشترین تحقیقات روی NMDAR انجام شده‌است، زیرا در انعطاف‌پذیری سیناپسی ضروری می‌باشد و در ایجاد و مدل‌سازی مدارمغزی نیز مفید بوده و تصور براین‌است که شالوده سلولی یادگیری و حافظه می‌باشد.

«NMDAR توسط دو ماده شیمیایی فعال می‌شود: گلوتامید(Glutamide) که‌توسط نورون‌ها تولید می‌شود و دی‌سرین(D-serine) که توسط آستروسیت‌ها تولید می‌گردد. درحالی‌که بیشتر تحقیقات روی نقشی که نورون‌ها در فعال‌سازی NMDAR از طریق گلوتامید دارا می‌باشند تمرکز دارند، این گروه روی نقشی که آستروسیت‌ها از طریق آزادکردن دی‌سرین ایفا می‌کنند، تمرکز نموده‌اند.»

دانشمندان دانشگاه تافتس بااستفاده از روش‌های آزمایشگاهی و بافت زنده در موش‌ها، دریافتند که آستروسیت‌ها ترشح دی‌سرین خود را مطابق بامیزان بیداری موش‌ها تنظیم می‌کنند. آستروسیت‌ها بیداری را به‌طور مستقیم بااستفاده از a7nAChR باحس‌کردن سطح استیل‌کولین محیط (یک تنظیم‌کننده عصبی در مغز انسان و جوندگان درحین بیداری) مانیتور می‌کنند. هرچه موش فعال‌تر باشد، دی‌سرین بیشتری توسط آستروسیت‌ها آزاد می‌شود که منجر به‌فعال‌سازی قدرتمندتر NMDARها می‌گردد. این‌موضوع هنگامی‌که محققان در زمان‌هایی که موش‌ها معمولاً آرام هستند و آنها را به‌فعالیت تحریک می‌نمودند نیز صدق می‌کرد.

«آستروسیت‌ها مانند کم‌نورکننده لامپ عمل می‌کنند»،«زمانی‌که سوئیچ عصبی روشن‌می‌شود و گلوتامید آزاد می‌گردد، تنظیم «ضعیف‌کننده» دی‌سرین آستروسیتیک شدت سیگنال NMDAR را تعیین می‌کند. در زمان بیداری، ضعیف‌کننده روی درجه‌بالا تنظیم می‌شود (آستروسیت‌ها مقادیر زیادی دی‌سرین تولید می‌کنند) که این‌امر به ایجاد سیگنال NMDAR قدرتمند می‌انجامد. اما حین خواب یا عدم‌فعالیت، روی درجه‌کم تنظیم‌شده و سیگنال ضعیف‌تر می‌گردد.»

• چهارچوب جدید برای درمان اسکیزوفرنی:

این بررسی یک چهارچوب عملکردی جدید برای درمان اسکیزوفرنی ارائه‌داده و راه‌های جدیدی برای درمان‌شناسی و نوآوری‌هایی در زیست‌شناسی گلیال ایجاد می‌نماید.

«این یافته‌ای جالب‌است که ارتباط مستقیمی با توسعه درمان‌های جدید برای اسکیزوفرنی دارد که با سطوح پایین دی‌سرین و کاهشNMDAR و نبود عملکرد کولینرژیک توصیف می‌شود. تلاش‌ها برای توسعه داروهایی برای درمان این نقص‌ها تا اینجا موفق نبوده‌اند اما در این ارزیابی محققان توانستند تا عملکرد NMDAR از طریق دی‌سرین را ارتقا داده و این‌کار را باتحریکa7nAChRS و بااستفاده از دارویی انجام‌داده‌اند که بخشی از آزمون‌های بالینی مرحله۳ برای اسکیزوفرنی بوده است». «این موضوع نشان‌می‌دهد داروهای کولینرژیک که درحال‌حاضر برای درمان اسکیزوفرنی درحال توسعه هستند، از طریق این مسیر آستروسیتیک عمل می‌‌کنند».

این پژوهش، آخرین اقدام در دانشگاه تافتس است که روی آستروسیت‌ها و نقشی که در تنظیم انتقال سیناپسی و مدارهای‌نورونی و در کنترل رفتار و اختلالات سیستم عصبی ایفا می‌کنند، تمرکز دارد.

۱۷‌سال پیش، این گروه «سیناپس سه‌جانبه (Tripartite) را معرفی‌نمود که اولین بررسی‌بود که نقش آستروسیت‌ها در تجمیع و پردازش اطلاعات در سیناپس‌ها را تاییدمی‌کرد. در این بررسی جدید، مفهوم جدیدی از«هدایت زمینه‌ای»(Contextual guidance)پیشنهادمی‌شود که شیوه سازگارسازی فعالیت سیناپسی با زمینه‌های سراسری مرتبط توسط آستروسیت‌ها را با حس‌کردن فعالیت راه دور تنظیم‌کننده‌های عصبی(Neuromodulators) مانند استیل‌کولین و نورا اپی‌نفرین، ترکیب می‌نماید.»

Ref: Tuft university