生物学と医学

概要

シナプス機能不全のメカニズムとIGF-1恒常性の破綻が神経変性疾患を引き起こす仕組み：理論

レーガン・J・メジャーとエイドリアン・A・ジャーキン・バルディビア

背景:シナプス変性を最終的に引き起こす多様な刺激は、単一の重要なステップまたは関連する経路を介して引き起こされる可能性があります。そのようなステップを特定することで、シナプスが特に脆弱である理由を理解する上で大きな進歩がもたらされる可能性があります。これは、シナプス機能を保護する臨床戦略の開発に役立ち、幅広い疾患に対する答えを提供できる可能性があります。

方法:シナプス崩壊の謎の背後にある方法論は、4 次元の異常な神経機能にあると私たちは考えています。これは、中枢神経系ではせん妄として現れ、末梢神経系では脆弱性 (後天性病院衰弱) として現れます。

結果:臨床的には、シナプス機能の喪失は神経回路の回復よりも速く起こり、一種の加速老化を引き起こす可能性があることが観察されています。インスリン様成長因子 1 (IGF-1) の分子メカニズム、シナプス前およびシナプス後神経伝達物質の放出に対するその作用、および IGF-1 と相関するこの加齢関連低下を緩和する治療法に関する重要な洞察を得るには、さらなる実験が必要です。これらのシナプスメカニズムを観察し、可能であれば修正するためのさらなるアプローチには、超音波技術、シナプス回路の電気刺激、電波、光刺激、磁場、仮想現実、および人間の内部電気システムに干渉する可能性のあるその他の物理的方法の使用、シナプス経路を失ったリスクのあるシステムの刺激、および恒常的な臨床メカニズムと結果のリセットまたは維持が含まれます。

結論:鎮静剤、ステロイド、不動状態など、臨床的に遭遇するさまざまな状態がシナプス機能不全を加速させますが、主な重要な経路は、神経回路の時間的要素とシナプス形成を調節する恒常性機能の調節不全の両方を組み合わせたヘブのスパイクタイミング依存性可塑性 (STDP) であると仮定しています。神経系の提案された 4D 機能は、タイミングと使用法の両方に依存しています。