Naukowcy stworzyli skomplikowaną mapę ponad miliarda połączeń między komórkami mózgowymi, która rzuca nowe światło na sposób tworzenia i przywoływania wspomnień - czytamy na łamach czasopisma „Neuron”.
Fot. pixabay.com
"To pierwsza mapa mózgu na tak dużą skalę. Dotyczy całego organu, a nazwaliśmy ją synaptomem. Może ona wpłynąć na fundamentalne zrozumienie pracy mózgu” - uważają autorzy badania z Uniwersytetu Edynburskiego.
Jak dodają, w toku badań okazało się także, że molekularny wzór połączeń mózgowych jest istotnie zmieniony u myszy z cechami autyzmu i schizofrenii, co może dostarczyć istotnych informacji na temat tych zaburzeń.
Celem pracy była analiza i klasyfikacja synaps, czyli połączeń między komórkami nerwowymi, które umożliwiają przepływ informacji chemicznych i elektrycznych oraz są niezbędne dla prawidłowego funkcjonowania mózgu. Eksperyment prowadzono na myszach, a wykorzystano do niego najnowsze techniki, w tym obrazowanie molekularne i sztuczną inteligencję.
Naukowcy pod kierunkiem prof. profesor Setha Granta badali fragmenty tkanki mózgowej myszy. Była one specjalnie przygotowana tak, aby emitować światło, dzięki czemu naukowcy mogli zobaczyć poszczególne synapsy w kolorze. Poprzez oznaczanie różnych rodzajów cząsteczek w każdej synapsie byli w stanie opracować żywy wzór synaps w mózgu.
Zauważyli, że różne grupy synaps były aktywne w zależności od różnych zachowań myszy - karmienia, biegania i skakania.
Autorzy pracy twierdzą, że ogromna mnogość typów synaps może być kluczem do przywoływania informacji, potrzebnych mózgowi do szybkiego lokalizowania wspomnień poprzez wzorce jego aktywności. "To odkrycie może pomóc lepiej zrozumieć, jak rozwijają się problemy z pamięcią" - uważają.
Badanie wykazało również, że linia myszy posiadających cechy autystyczne lub schizofreniczne ma odmienny synaptom od zwierząt zdrowych. Nie były one też w stanie prawidłowo przywoływać informacji. "Może to otworzyć nowe drogi do zrozumienia wielu różnych chorób mózgu i zaburzeń behawioralnych" - podkreślają.
„W ludzkim mózgu jest więcej synaps niż gwiazd w galaktyce. To najbardziej złożony obiekt, jaki znamy. Zrozumienie połączeń mózgowych na tym poziomie dokładności stanowi duży krok naprzód w odkrywaniu tajemnic tego narządu” - mówi prof. Grant.
„Podczas tworzenia tej mapy uderzyła nas przede wszystkim różnorodność synaps oraz wyrafinowane wzorce, które tworzą. Nasza mapa otwiera całe bogactwo nowych kierunków badań, które powinny zmienić nasze rozumienie zachowań i chorób mózgu” - dodaje naukowiec.
