Neuroni mogu komunicirati ne samo direktnim kontaktom, znanstvenici su otkrili novi oblik neuronske komunikacije.
Znanstvenici vjeruju da su identificirali prethodno nepoznati oblik neuronske komunikacije. Signali putuju kroz moždano tkivo i mogu bežično putovati iz jednog dijela mozga u drugi, čak i ako su kirurški odvojeni jedan od drugog.
Otkriće nudi novo radikalno objašnjenje kako neuroni mogu međusobno komunicirati. Ovo je neobjašnjiv proces koji nema nikakve veze sa konvencionalnim mehanizmima kao što su sinaptički prijenos, aksonski transport i spajanja između praznina.
"Još uvijek u potpunosti ne razumijemo značaj ovog otkrića", kaže neuro i biomedicinski inženjer Dominique Durand sa sveučilišta Case Western Reserve. "Ali shvaćamo da je to potpuno novi oblik komunikacije u mozgu i prilično smo iznenađeni našim otkrićem."
Znanstvenici već desetljećima znaju da u mozgu postoje spori ritmički valovi neuronskih oscilacija, theta ritma. Njihova svrha nije bila jasna, ali se promatraju u korteksu i hipokampusu tijekom spavanja i navodno igraju ulogu u jačanju sjećanja.
"Funkcionalni značaj ovog sporog ritma u perineuronalnoj mreži ostaje misterija", objašnjava neuroznanstvenica Clayton Dickinson sa Sveučilišta Alberta. Nije bio uključen u studiju, ali je sudjelovao u raspravi u zasebnom članku.
"Ovo će pitanje", nastavlja Dickinson, "možda biti riješeno kada su stanični i međućelijski mehanizmi na kojima počivaju ovaj fenomen jasni." U tu svrhu, Durant i njegovi kolege istražili su sporu ritmičku aktivnost in vitro proučavanjem moždanih valova na kriške hipokamena dobivenih od oborenih miševa.
Otkrili su da ta spora ritmička aktivnost može stvoriti električna polja koja zauzvrat aktiviraju susjedne stanice. Stoga se stvara oblik neuronske komunikacije bez kemijskog sinaptičkog prijenosa i spojeva jazbina.
Promotivni video:
"Znali smo o tim valovima već duže vrijeme, ali nitko nije mogao objasniti njihovu točnu svrhu i nitko nije pomislio da se mogu sami širiti", kaže Durant.
Neuralna aktivnost može se regulirati, pojačati ili blokirati primjenom slabih električnih polja, a analogno ima drugi način stanične komunikacije koji se naziva epaptički prijenos.
Najradikalnije otkriće studije bilo je da električna polja mogu aktivirati neurone čak i kada su potpuno rastrgana u odrezanom moždanom tkivu, pod uvjetom da ta dva dijela ostanu u neposrednoj fizičkoj blizini.
"Kako bi se osiguralo da je kriška potpuno odrezana, dva komada su razdvojena i ponovno zalepljena, a pod operacijskim mikroskopom uočen je jasan jaz", objašnjavaju autori u članku.
Polagana ritmička aktivnost hipokampusa doista može stvoriti događaj s druge strane djela, unatoč potpunom presjeku između dva komada.
Ako mislite da ovo zvuči čudno, nemojte se iznenaditi, niste jedini koji tako misli. Odbor za pregled u časopisu The Journal of Physiology, u kojem je objavljena studija, inzistirao je da se eksperimenti ponove prije nego što su pristali objaviti je.
Durant i njegove kolege savjesno su ispunili ovaj zahtjev, potpuno svjesni takvog opreza, jer su i sami shvatili neviđenu neobičnost rezultata svojih promatranja.
„Ovo je bio prekretnički trenutak,“kaže Durant, „za nas i za sve znanstvenike o kojima smo komunicirali. Ali svaki eksperiment koji smo pokrenuli na testiranju samo je potvrđivao naše rezultate."
Trebat će puno više istraživanja da bismo otkrili da li se taj isti oblik neuronske komunikacije događa u ljudskom mozgu. Također zahtijeva proučavanje funkcije koju obavlja. Za sada to ostaje šokantna činjenica.
Ostaje za vidjeti, kaže Dixon, jesu li rezultati povezani s sporim, spontanim ritmom koji se primjećuje u korteksu i hipokampusnom tkivu tijekom spavanja i stanja nalik spavanju.
Lina Medvedeva