Les microtubules sont des routes constituées de protéines qui s'étendent à travers une cellule pour que les protéines motrices (supports) livrent une cargaison neuronale remplie de nombreux types de matériaux nécessaires à l'activité cellulaire. La livraison est active le long des axones neuronaux, qui fonctionnent comme des autoroutes dans les sociétés humaines. Les déficits de la chaîne d'approvisionnement provoquent des maladies neuronales, comme la maladie d'Alzheimer, Maladie de Parkinson ou de Huntington.

Dr Kumiko Hayashi et Dr Shinsuke Niwa, professeurs assistants de l'Université du Tohoku, ont réussi à estimer la force exercée par les protéines motrices agissant sur la cargaison neuronale chez les vers vivants à l'aide d'un nouveau système, méthode de mesure de force non invasive (Réf. 1). Les valeurs de force indiquent qu'un certain nombre de transporteurs sont impliqués dans la livraison de la cargaison neuronale.

La recherche montre que la cargaison remplie de synapses était transportée en coopération par plusieurs protéines motrices, un peu comme un groupe de fourmis travaillant ensemble, transporter un objet trop gros pour qu'une protéine motrice individuelle puisse le transporter seule. Le nombre de porteurs s'est avéré diminuer chez les vers mutants, comme indiqué par la mesure de la force. La diminution a affaibli le transport de marchandises et causé la mauvaise localisation des synapses signalée récemment (Réf. 2). La livraison de matériel par de nombreux transporteurs dans des axones de type autoroute garantit une activité neuronale saine et constitue une découverte importante dans le domaine.

Malgré le besoin de mesures physiques pour le transport de fret neuronal, il a été difficile de mesurer la force in vivo, jusqu'à maintenant. La méthode de mesure de force non invasive basée sur le théorème de fluctuation (Réf. 3) a permis la mesure en analysant le comportement fluctuant des vésicules de cargaison dans le cytosol soumises au bruit thermique, etc. Le mouvement peut être facilement observé en utilisant la microscopie à fluorescence. Hayashi et Niwa s'attendent à ce que la méthode de mesure de la force non invasive soit un outil utile pour comprendre le mécanisme physique des maladies neuronales causées par des déficits du transport axonal.