view in publisher's site

Alzheimer's disease as a disorder of mechanisms underlying structural brain self-organization

Mental function has as its cerebral basis a specific dynamic structure. In particular, cortical and limbic areas involved in “higher brain functions” such as learning, memory, perception, self-awareness and consciousness continously need to be self-adjusted even after development is completed. By this lifelong self-optimization process, the cognitive, behavioural and emotional reactivity of an individual is stepwise remodelled to meet the environmental demands. While the presence of rigid synaptic connections ensures the stability of the principal characteristics of function, the variable configuration of the flexible synaptic connections determines the unique, non-repeatable character of an experienced mental act. With the increasing need during evolution to organize brain structures of increasing complexity, this process of selective dynamic stabilization and destabilization of synaptic connections becomes more and more important. These mechanisms of structural stabilization and labilization underlying a lifelong synaptic remodelling according to experience, are accompanied, however, by increasing inherent possibilities of failure and may, thus, not only allow for the evolutionary aquisition of “higher brain function” but at the same time provide the basis for a variety of neuropsychiatric disorders.It is the objective of the present paper to outline the hypothesis that it might be the disturbance of structural brain self-organization which, based on both genetic and epigenetic information, constantly “creates” and “re-creates” the brain throughout life, that is the defect that underlies Alzheimer's disease (AD). This hypothesis is, in particular, based on the following lines of evidence. (1) AD is a synaptic disorder. (2) AD is associated with aberrant sprouting at both the presynaptic (axonal) and postsynaptic (dendritic) site. (3) The spatial and temporal distribution of AD pathology follows the pattern of structural neuroplasticity in adulthood, which is a developmental pattern. (4) AD pathology preferentially involves molecules critical for the regulation of modifications of synaptic connections, i.e. “morphoregulatory” molecules that are developmentally controlled, such as growth-inducing and growth-associated molecules, synaptic molecules, adhesion molecules, molecules involved in membrane turnover, cytoskeletal proteins, etc. (5) Life events that place an additional burden on the plastic capacity of the brain or that require a particularly high plastic capacity of the brain might trigger the onset of the disease or might stimulate a more rapid progression of the disease. In other words, they might increase the risk for AD in the sense that they determine when, not whether, one gets AD. (6) AD is associated with a reactivation of developmental programmes that are incompatible with a differentiated cellular background and, therefore, lead to neuronal death. From this hypothesis, it can be predicted that a therapeutic intervention into these pathogenetic mechanisms is a particular challange as it potentially interferes with those mechanisms that at the same time provide the basis for “higher brain function”.

بیماری Alzheimer's به عنوان اختلال ساز و کار زیربنایی در خود سازمانی

عملکرد ذهنی یک ساختار دینامیک خاص دارد. به طور خاص، نواحی قشری و کناری درگیر در "عملکردهای مغز بالاتر" مانند یادگیری، حافظه، ادراک، خودآگاهی و هشیاری لازم است که حتی پس از تکمیل توسعه خود - تعدیل شوند. در این فرآیند خود - بهینه‌سازی مادام العمر، واکنش‌پذیری شناختی، رفتاری و احساسی یک فرد به طور گام‌به‌گام برای برآورده کردن تقاضاهای زیست‌محیطی مورد استفاده قرار می‌گیرد. در حالی که حضور اتصالات سیناپسی صلب، ثبات ویژگی‌های اصلی عملکرد را تضمین می‌کند، پیکربندی متغیر ارتباطات سیناپسی انعطاف‌پذیر، ویژگی‌های منحصر به فرد و غیر repeatable یک عمل ذهنی تجربه‌شده را تعیین می‌کند. با افزایش نیاز در طول تکامل برای سازماندهی ساختارهای مغز از افزایش پیچیدگی، این روند تثبیت دینامیک انتخابی و بی‌ثباتی ارتباطات سیناپسی بیشتر و مهم‌تر می‌شود. با این حال، با توجه به تجربه، این مکانیسم‌های پایداری ساختاری و labilization، با افزایش احتمالات ذاتی شکست، همراه هستند، در نتیجه، نه تنها امکان تکامل تکاملی "عملکرد بالاتر مغز" را فراهم می‌کنند، بلکه در عین حال مبنایی را برای انواعی از اختلالات عصبی - عصبی فراهم می‌کنند که مبتنی بر اطلاعات ژنتیکی و اپی ژنتیک است که اساس بیماری Alzheimer's (AD)را تشکیل می‌دهد. این فرضیه به طور خاص مبتنی بر خطوط زیر است. (۱)بعد از میلاد اختلال سیناپسی است. (۲)بعد از میلاد با جست دهی نابجا در هر دو محل پیش سیناپسی (axonal)و پس سیناپسی (دندریتی)همراه است. (۳)توزیع زمانی و زمانی پاتولوژی بعد از میلاد الگوی تغییرات ساختاری در بزرگسالی را دنبال می‌کند که یک الگوی رشدی است. - رویداده‌ای زندگی که بار اضافی بر روی ظرفیت پلاستیک مغز دارند یا نیاز به ظرفیت بالای پلاستیکی مغز دارند ممکن است شروع بیماری را تحریک کنند یا ممکن است رشد سریع بیماری را تحریک کنند. به عبارت دیگر، آن‌ها ممکن است ریسک را برای بعد از میلاد به این معنا افزایش دهند که آن‌ها چه زمانی تعیین می‌کنند که چه زمانی بعد از میلاد. (۶)بعد از میلاد در ارتباط با فعال شدن مجدد برنامه‌های توسعه‌ای است که با سابقه سلولی متفاوت ناسازگار هستند و بنابراین منجر به مرگ نورونی می‌شوند. از این فرضیه، می توان پیش‌بینی کرد که یک مداخله درمانی در این مکانیسم‌های pathogenetic یک challange خاص است زیرا به طور بالقوه با آن مکانیسم‌های تداخل می‌کند که در همان زمان پایه "عملکرد بالاتر مغز" را فراهم می‌کند.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله General Neuroscience
  • ترجمه مقاله General Neuroscience
  • مقاله علم اعصاب عمومی
  • ترجمه مقاله علم اعصاب عمومی
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

95/12/18 - با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس و کروم٬ چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.