Neuroni dokážu komunikovať nielen priamym kontaktom, vedci objavili novú formu neurálnej komunikácie.
Vedci veria, že identifikovali predtým neznámu formu neurálnej komunikácie. Signály prechádzajú mozgovým tkanivom a môžu tiež cestovať bezdrôtovo z jednej časti mozgu do druhej, aj keď sú chirurgicky oddelené od seba.
Objav ponúka radikálne nové vysvetlenie toho, ako môžu neuróny navzájom komunikovať. Toto je nevysvetlený postup, ktorý nemá nič spoločné s konvenčnými mechanizmami, ako je synaptický prenos, axonálny transport a medzery.
„Zatiaľ ešte úplne nerozumieme dôsledkom tohto objavu,“hovorí neuro a biomedicínsky inžinier Dominique Durand z Case Western Reserve University. „Uvedomujeme si však, že ide o úplne novú formu komunikácie v mozgu a pri našom objave nás celkom prekvapuje.“
Vedci už desaťročia vedeli, že v mozgu sú pomalé rytmické vlny nervových kmitov, theta rytmus. Ich účel nebol jasný, ale sú pozorované v kortexe a hippocampu počas spánku a údajne hrajú úlohu pri posilňovaní spomienok.
„Funkčný význam tohto pomalého rytmu v perineuronálnej sieti zostáva záhadou,“vysvetľuje neurovedec Clayton Dickinson z University of Alberta. Nebol zapojený do štúdie, ale zúčastnil sa diskusie v samostatnom článku.
„Táto otázka,“pokračuje Dickinson, „sa dá vyriešiť, keď budú jasné bunkové a medzibunkové mechanizmy, z ktorých tento jav vychádza.“Za týmto účelom Durant a jeho kolegovia skúmali pomalú rytmickú aktivitu in vitro štúdiom mozgových vĺn v hipokampálnych rezoch získaných z dekapitovaných myší.
Zistili, že táto pomalá rytmická aktivita môže generovať elektrické polia, ktoré zase aktivujú susedné bunky. Takto je vytvorená forma neurálnej komunikácie bez chemického synaptického prenosu a medzerových spojení.
Propagačné video:
"O týchto vlnách vieme už dlho, ale nikto nevie vysvetliť ich presný účel a nikto si nemyslí, že by sa mohol šíriť sám," hovorí Durant.
Neurálna aktivita môže byť regulovaná, zosilnená alebo blokovaná použitím slabých elektrických polí a má ako analóg iný spôsob bunkovej komunikácie nazývaný epaptický prenos.
Najradikálnejším zistením štúdie bolo, že elektrické polia môžu aktivovať neuróny, aj keď sú úplne oddelené v oddelenom mozgovom tkanive za predpokladu, že tieto dve časti zostanú v tesnej fyzickej blízkosti.
"Aby sa zabezpečilo úplné odrezanie rezu, tieto dva kusy sa oddelili a potom znova pripevnili a pod operačným mikroskopom sa zistila zreteľná medzera," vysvetľujú autori v článku.
Pomalá rytmická aktivita hipokampu môže skutočne vyvolať udalosť na druhej strane kúska, napriek úplnému prerezaniu medzi týmito dvoma kúskami.
Ak si myslíte, že to znie čudne, nebuďte prekvapení, nie ste jediný, kto si to myslí. Revízna komisia v časopise The Journal of Physiology, kde bola štúdia uverejnená, trvala na tom, aby sa experimenty zopakovali pred tým, ako sa odsúhlasí ich zverejnenie.
Durant a jeho kolegovia svedomite splnili túto požiadavku a boli si plne vedomí tejto opatrnosti, pretože sami si boli vedomí nebývalej zvláštnosti svojich pozorovaní.
„Bol to okamih povodia,“hovorí Durant, „pre nás a pre všetkých vedcov, ktorých sme o tom informovali. Ale každý experiment, ktorý sme vyskúšali, len potvrdil naše výsledky. ““
Bude potrebovať oveľa viac výskumu, aby sme zistili, či sa rovnaká forma nervovej komunikácie vyskytuje v ľudskom mozgu. Vyžaduje si tiež štúdium, akú funkciu vykonáva. Zatiaľ to zostáva šokujúcim faktom.
Dixon ešte stále uvidí, či výsledky súvisia s pomalým, spontánnym rytmom, ktorý sa pozoruje v tkanive kôry a hippocampu počas spánku a stavov podobných spánku.
Lina Medvedeva