Developmental Neuroscience

Nghiên cứu ban đầu tại phòng thí nghiệm Vannucci trước năm 1981 chủ yếu tập trung vào quá trình trao đổi chất năng lượng của não ở chuột đồng phát triển. Vào thời điểm đó, không có mô hình thử nghiệm để nghiên cứu tác động của thiếu oxy-kiềm thời kỳ sơ sinh ở loài gặm nhấm, mặc dù có nhu cầu rất lớn trong việc điều tra sinh bệnh học của tổn thương não do ngạt thở thời kỳ sơ sinh ở trẻ sơ sinh. Do đó, chúng tôi đã phát triển một mô hình như vậy ở chuột con vào ngày sau sinh thứ 7, sử dụng một sự điều chỉnh của chuẩn bị Levine ở chuột trưởng thành. Chuột con đã trải qua việc thắt tĩnh mạch cổ (carotid) bên một bên sau đó bị phơi nhiễm với tình trạng thiếu oxy toàn thân (8% oxygen) ở nhiệt độ không đổi 37°C. Tổn thương não, được quan sát dưới kính hiển vi, thường chỉ giới hạn ở bán cầu não cùng bên với sự tắc nghẽn động mạch và bao gồm cái chết tế bào thần kinh chọn lọc hoặc nhồi máu, tùy thuộc vào thời gian của sự thiếu oxy toàn thân. Tổn thương mô đã được quan sát ở vỏ não, hồi hải mã, thể vón và đồi thị. Tổn thương chất trắng dưới vỏ và quanh não thất cũng đã được quan sát. Mô hình này đã được mô tả lần đầu tiên trong <i>Annals of Neurology</i> vào năm 1981, và trong hơn 20 năm kể từ thời điểm đó, nhiều nghiên cứu sử dụng mô hình này đã được tiến hành tại các phòng thí nghiệm của chúng tôi cũng như trên toàn thế giới. Lưu lượng máu não và các yếu tố chuyển hóa đã được mô tả đầy đủ. Những tác động sinh lý và dược lý đã được áp dụng vào mô hình trong quá trình tìm kiếm các chiến lược bảo vệ thần kinh. Gần đây, các thay đổi sinh học phân tử trong và sau khi chịu căng thẳng thiếu oxy-kiềm đã được xác định và mô hình đã được điều chỉnh cho chuột chưa trưởng thành để sử dụng cụ thể trong các loài động vật biến đổi gen. Như đã dự đoán trong bài báo gốc, mô hình đã chứng minh hữu ích cho việc nghiên cứu các tác động ngắn hạn và dài hạn của tổn thương não do thiếu oxy-kiềm đối với hoạt động vận động, hành vi, tần suất co giật, và quá trình trưởng thành trong não cùng các hệ thống cơ quan khác.

Microglia, tế bào miễn dịch cư trú trong hệ thần kinh trung ương (CNS) của động vật có vú, đóng một vai trò quan trọng trong cả điều kiện sinh lý và bệnh lý, chẳng hạn như sự phục hồi tính toàn vẹn của CNS và sự tiến triển của các rối loạn thoái hóa thần kinh. Nhiều dữ liệu đã được công bố cho thấy tình trạng viêm thần kinh do sự kích hoạt microglia có thể gây hậu quả bất lợi cho não bộ đang phát triển và não bộ trưởng thành. Mặt khác, một phản ứng viêm được chỉ đạo và hạn chế đúng cách được biết là một quá trình chữa lành tự nhiên sau khi có tổn thương ở một số mô khác. Vì vậy, không có gì ngạc nhiên khi các kết quả nghiên cứu cho thấy lợi ích của tình trạng viêm thần kinh đã xuất hiện trong thập kỷ qua. Những lợi ích từ viêm trung gian cho các kết quả CNS bao gồm các cơ chế như bảo vệ thần kinh, huy động tế bào tiền thân thần kinh để sửa chữa, quá trình tái myelin hóa và tái sinh sợi trục. Trong tài liệu này, chúng tôi xem xét các dữ liệu làm nổi bật những khía cạnh song song của microglia với sự tập trung vào não bộ đang phát triển, tức là như những tác nhân làm tăng tổn thương và như những người trợ giúp trong quá trình phục hồi sau tổn thương CNS.

Cơn động kinh khu trú lành tính ở trẻ em (BFEC) là hình thức cơn động kinh phổ biến nhất, xảy ra ở trẻ em từ 3 đến 12 tuổi. Tiên lượng của nó luôn thuận lợi đối với vấn đề động kinh. Tuy nhiên, dữ liệu lâm sàng gần đây cho thấy rằng trẻ em mắc BFEC có khả năng cao hơn trong việc gặp khó khăn trong học tập và rối loạn hành vi so với những bạn cùng trang lứa. Chúng tôi báo cáo các phát hiện sơ bộ của một nghiên cứu hướng tới 22 trẻ em bị ảnh hưởng bởi BFEC. Những thay đổi điện lâm sàng và tâm lý được quan sát trong 18 tháng đầu của giai đoạn theo dõi củng cố kết luận của các nghiên cứu tâm lý gần đây nhấn mạnh mối tương quan giữa động kinh và hiệu suất nhận thức. Các rối loạn nhận thức chủ yếu ảnh hưởng đến các chức năng phi ngôn ngữ có mối tương quan đáng kể với tần suất xuất hiện của các cơn co giật và sự phóng điện sóng nhọn, cũng như với sự định khu của ổ động kinh ở bên bán cầu phải, trong khi các chức năng ở vùng trán như kiểm soát sự chú ý, tổ chức phản ứng và tốc độ vận động tinh, bị suy giảm trong sự hiện diện của BFEC đang hoạt động độc lập với sự định khu của ổ động kinh. Kết quả của chúng tôi chỉ ra rằng các chức năng nhận thức đang trưởng thành do một vùng vỏ não xa ổ động kinh dễ bị ảnh hưởng bởi cơn động kinh.

Gyrus bê bê là một trong hai vị trí có sự tạo sinh thần kinh liên tục ở động vật có vú trưởng thành. Mặc dù chức năng của việc tạo sinh thần kinh ở người lớn chưa được biết rõ, nhưng nó được cho là có liên quan đến việc học tập và trí nhớ. Để có thể xảy ra sự tạo sinh thần kinh ở người lớn, gyrus bê bê phải duy trì được môi trường tế bào tiền thân thích hợp trong vùng dưới granule, điều này có thể phụ thuộc vào các cơ chế phát triển đang hoạt động trong việc hình thành gyrus bê bê. Trong bài đánh giá này, chúng tôi xây dựng một khung phân tử lên kế hoạch phát triển thần kinh đã được biết đến bằng cách xem xét các kiểu hình của một số đột biến chuột có đặc điểm rõ ràng về các bất thường phát triển ở gyrus bê bê. Nỗ lực này cho thấy có ít nhất sáu bước phát triển riêng biệt cần phải xảy ra trong việc hình thành gyrus bê bê, có thể liên quan đến các khiếm khuyết gen cụ thể: (1) xác định biểu mô thần kinh bê bê; (2) hình thành sự nâng đỡ gli nguyên phát hình tia; (3) di chuyển theo tia của các nơron hạt để hình thành lớp tế bào hạt nguyên thủy; (4) thiết lập bể tiền thân trong hilus; (5) biến đổi theo tia của ma trận thứ ba, và (6) phân hóa các tế bào hạt của gyrus bê bê. Từ phân tích này, rõ ràng có một số con đường phân tử kiểm soát nhiều bước trong sự phát triển của gyrus bê bê. Ví dụ, con đường Wnt (bước 1, 2, 4) và thụ thể chemokine CXCR4 (bước 3, 4) có liên quan đến nhiều bước phát triển, trong khi gen phân hóa nơron NeuroD (bước 6) và con đường tín hiệu integrin (bước 5) chỉ liên quan đến các giai đoạn cụ thể trong quá trình hình thành gyrus bê bê.