กระแสไฟฟ้าเพียงเล็กน้อยช่วยสร้างสมองที่กำลังเติบโต ประจุไฟฟ้าข้ามเยื่อหุ้มเซลล์นำไปสู่การพัฒนาสมองในหลาย ๆ ด้านนักวิทยาศาสตร์รายงานวันที่ 11 มีนาคมในวารสารประสาทวิทยาศาสตร์ การควบคุมค่าใช้จ่ายเหล่านี้อาจทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถแก้ไขข้อบกพร่องที่เกิดหรือสร้างเนื้อเยื่อใหม่ได้ในที่สุดนักวิจัยได้ปรับแต่งแรงดันไฟฟ้าในเยื่อหุ้มเซลล์ของกบเล็บแอฟริกัน ( Xenopus laevis ) ที่กำลังพัฒนา และพบว่าประจุไฟฟ้ามีบทบาทในการเติบโตของสมองและเซลล์พัฒนาเนื้อเยื่อชนิดใดที่เติบโต การเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟ้าหรือที่เรียกว่าศักยภาพของเมมเบรน แม้กระทั่งแก้ไขข้อบกพร่องที่เกิดกับสมอง
งานวิจัยชิ้นใหม่ “เน้นย้ำถึงความสำคัญของศักยภาพของเมมเบรน
และบทบาทในการพัฒนา” Simon Perathoner นักชีววิทยาด้านพัฒนาการที่ Max Planck Institute for Developmental Biology ในเมือง Tübingen ประเทศเยอรมนี กล่าว
เซลล์ทั้งหมดมีกิจกรรมทางไฟฟ้าในเยื่อหุ้มเซลล์ “เซลล์ใช้กิจกรรมทางไฟฟ้านี้ในการสื่อสารระหว่างกันในการตัดสินใจเกี่ยวกับการเติบโต” Michael Levin ผู้เขียนร่วมการศึกษากล่าว นักชีววิทยาด้านพัฒนาการที่มหาวิทยาลัยทัฟส์ในเมดฟอร์ด รัฐแมสซาชูเซตส์ กล่าว “เป็นครั้งแรกที่นี่ เรายังแสดงให้เห็นว่าสัญญาณไฟฟ้าชีวภาพเหล่านี้คือ ใช้ในการกำหนดขนาดและตำแหน่งของสมองนั่นเอง” ตัวอย่างเช่น การเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟ้าสามารถทำให้เนื้อเยื่อสมองเติบโตในหางของตัวอ่อนลูกอ๊อด
เลวินและเพื่อนร่วมงานของเขาย้อมตัวอ่อนที่กำลังพัฒนาด้วยสีย้อมที่เรืองแสงน้อยกว่าหรือเข้มข้นกว่านั้นขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงของประจุไฟฟ้าในเยื่อหุ้มเซลล์ จากนั้นนักวิจัยได้พลิกยีนที่ควบคุมการเปิดหรือปิดการเจริญเติบโตของเซลล์โดยการกระตุ้นการเจริญเติบโตของโครงสร้างเล็กๆ ที่เรียกว่าช่องไอออนในเยื่อหุ้มเซลล์
“เราใส่ [ช่องไอออน] ลงในเซลล์ตามความจำเป็นเพื่อเลื่อนแรงดันไฟฟ้าขึ้นหรือลง”
เลวินกล่าว “เราสามารถทำให้เซลล์สมองเติบโตมากขึ้นหรือน้อยลงตามที่เราต้องการ ซึ่งแสดงให้เห็นว่าแรงดันไฟฟ้าควบคุมขนาดของสมองหลัก”
การเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าในเยื่อหุ้มเซลล์ทำให้เนื้อเยื่อสมองเติบโตนอกพื้นที่สมองในตัวอ่อนของกบ “มันเปลี่ยนชะตากรรมของเซลล์ประเภทอื่นให้กลายเป็นสมอง” เลวินกล่าว
เนื้อเยื่อสมองในส่วนอื่น ๆ ของร่างกายเป็นหลักฐานว่าเซลล์ต่างๆ อาศัยสัญญาณไฟฟ้าชีวภาพในการตัดสินใจว่าควรเติบโตเป็นเนื้อเยื่อประเภทใด และสัญญาณเหล่านี้สามารถกระตุ้นให้เนื้อเยื่อสมองใหม่เติบโตได้
เวชศาสตร์ฟื้นฟูสามารถใช้ประโยชน์จากการพึ่งพาพลังงานชีวภาพของเซลล์เพื่อสร้างเนื้อเยื่อใหม่เพื่อทดแทนอวัยวะที่หายไปหรือเสียหาย Levin กล่าว
ทีมงานยังได้ควบคุมแรงดันสมองที่ผิดพลาดในตัวอ่อนของกบด้วยการกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมที่ทำให้สมองส่วนใหญ่มีรูปร่างผิดปกติหรือหายไป เมื่อนักวิจัยฟื้นฟูแรงดันไฟในเยื่อหุ้มเซลล์สมอง ตัวอ่อนได้พัฒนาสมองเกือบปกติ
ยาหลายชนิดมีอยู่แล้วเพื่อปรับแต่งช่องไอออน Levin กล่าว ความสำเร็จของทีมในการแก้ไขข้อบกพร่องทางพันธุกรรมด้วยไฟฟ้าชีวภาพบ่งชี้ว่ายาช่องไอออนสามารถรักษาข้อบกพร่องที่เกิดหรือโรคสมองเสื่อม
credit : metrocrisisservices.net realitykings4u.com photosbykoolkat.com ptsstyle.com 21mypussy.com folksy.info dtylerphotoart.com chagallkorea.com michaelkorscheapoutlet.com symbels.net
