Apokryficzna opowieść o tym, że nie można wyhodować nowych komórek mózgowych nie jest prawdą. Neurony nadal rosną i zmieniają się poza pierwszymi latami rozwoju i aż do dorosłości, jak wynika z nowego badania.
Odkrycie to podważa tradycyjne przekonanie, że dorosłe komórki mózgowe, czyli neurony, są w dużej mierze statyczne i niezdolne do zmiany swojej struktury w odpowiedzi na nowe doświadczenia.
Badanie przeprowadzone na dorosłych myszach wykazało, że podobne do gałęzi występy na niektórych neuronach, zwane „dendrytami”, były nadal fizycznie plastyczne. Dendryty przewodzą sygnały elektryczne otrzymywane od innych neuronów do ciała komórki macierzystej neuronu. Zmiany następowały zarówno przyrostowo, jak i w krótkich zrywach, i dotyczyły zarówno wzrostu, jak i kurczenia się.
Zrywów wzrostowych
Niektóre zmiany były dramatyczne jak na standardy neuronów. Jeden dendryt wyrósł na imponujące 90 mikronów (około 0,003 cala), ponad dwukrotnie zwiększając swoją długość w czasie krótszym niż dwa tygodnie.
„Skala zmian jest znacznie mniejsza niż to, co dzieje się w krytycznym okresie rozwoju, ale fakt, że w ogóle się dzieje, jest wstrząsający” – powiedziała współautorka badania Elly Nedivi, neurobiolog z Massachusetts Institute of Technology (MIT).
W ciągu pierwszych lat po urodzeniu człowiek wytwarza około 250 000 neuronów na minutę, a następnie spędza kolejne kilka lat na łączeniu ich ze sobą. Tradycyjnie zakładano, że ta neuronalna plastyczność ustabilizuje się w wieku dorosłym.
Naukowcy wiedzieli od dziesięcioleci, że dorosłe neurony mogą zmieniać swój wzorzec odpalania i odpowiedzi w obliczu nowych doświadczeń, ale to, czy mogą zmienić swoje struktury, pozostawało otwartym pytaniem.
Badacze obserwowali część mózgu odpowiedzialną za widzenie, zwaną korą wzrokową, w ciągu kilku miesięcy. Aby zajrzeć bezpośrednio do mózgu, badacze wszczepili szklane okna w dwóch obszarach kory wzrokowej, gdy myszy były jeszcze młode.
Patrzenie w niewłaściwe miejsca
Neurony komunikują się ze sobą, wymieniając sygnały elektryczne lub chemiczne przez maleńkie szczeliny między neuronami, zwane synapsami. Sygnały te mogą mieć charakter pobudzający lub hamujący, co oznacza, że odpowiednio zwiększają lub zmniejszają aktywność neuronu, na który mają wpływ.
Inne badania dotyczące wzrostu dorosłych neuronów skupiały się głównie na pobudzających neuronach piramidowych, ale w badaniu MIT zbadano również inne typy neuronów. Naukowcy odkryli, że podczas gdy neurony piramidowe nie wykazywały żadnych zmian strukturalnych – co jest zgodne z wcześniejszymi doniesieniami – grupa neuronów hamujących zwanych „interneuronami” wykazywała je.
Badacze szacują, że średnio około 14 procent obserwowanych interneuronów wykazywało zmiany strukturalne.
Około 20 do 30 procent neuronów w neocortex, części mózgu odpowiedzialnej za wyższe funkcje, takie jak myślenie, składa się z interneuronów hamujących. Uważa się, że neurony te odgrywają ważną rolę w regulacji aktywności mózgu poprzez opóźnianie lub blokowanie sygnałów z neuronów pobudzających.
Badacze spekulowali, czy interneurony mogą być w dużej mierze odpowiedzialne za plastyczność neuronalną w dorosłych mózgach.
„Może sieć hamująca jest tam, gdzie jest zdolność do zmian na dużą skalę,” powiedział Nedivi.
Badania, prowadzone przez Wei-Chung Allen Lee z MIT, zostały wyszczególnione w wydaniu z 27 grudnia czasopisma Public Library of Science (PLOS) Biology.
- Mouse With Human Brain May Live
- Study: Your Brain Works Like the Internet
- Brains Contain 'Celebrity Cells'
- Scientists Say Everyone Can Read Minds
Recent news