Научници су сматрали да неуролошки процеси који служе за брзо складиштење информација код новомладунчади нестају како животиње старе.
Недавна студија истраживача из Масачусетског института за технологију (MIT) у Сједињеним Државама открила је да се ово не догађа тако убрзано као што се у почетку претпостављало. Новомладунчад морају брзо да складиште огромне количине нових информација док уче да се сналазе у свету. Тихе синапсе – незреле везе између неурона који још немају неуротрансмитерску активност – сматрају се хардвером који омогућава да се ово брзо складиштење информација догоди у раном животу.
Открили мало више него што су очекивали. Не само да су снимили слике дендрита, већ и безброј сићушних избочина налик нитима које су израњале из њих, званих филоподије.
Први пут откривени пре неколико деценија код новоокоћених мишева, сматрало се да ови потенцијални неуролошки пресеци нестају како животиње старе. Недавна студија истраживача из МИТ-ија открила је да овај чин нестајања можда није тако екстреман као што се у почетку претпостављало. Истраживачи нису имали намеру да посебно разматрају ове потенцијалне везе. Уместо тога, они су наставили претходни рад на лоцирању екстензија нервних ћелија званих дендрити.
Али су открили мало више него што су очекивали. Не само да су снимили слике дендрита, већ и безброј сићушних избочина налик нитима које су израњале из њих, званих филоподије. „Прва ствар коју смо видели, што је потпуно бизарно, а нисмо очекивали, било је да свуда има филоподија”, каже неуролог са МИТ-ија Марк Харнет, главни аутор поменутог научног рада. Обично су скривени у одсјају флуоресцентне хемикалије која се користи за осветљавање ћелије за снимање.
Стога су истраживачи користили специјалну технику снимања која је смишљена тек прошле године под називом увећана анализа протеома са очувањем епитопа (eMAP). Нови процес снимања користи гел који помаже у закључавању деликатних ћелијских структура и протеина на своје место, омогућујући истраживачима да их боље проучавају док манипулишу ткивима.
На увећаним сликама 2.234 дендритске избочине, истраживачи су могли да виде – први пут – да мозак одраслих мишева има концентрацију филопедија која никада раније није виђена.
Вируси који експримирају зелени флуоресцентни протеин убачени су у два одрасла мушка миша и две женке да би се осветлила релевантна ткива за снимање. Њихов примарни визуелни кортекс је касније сециран и подељен на кришке од једног милиметра пре него што је инкубиран у раствору мономера eMAP хидрогела и постављен између стаклених плочица. Ово даје eMAP решењу времена да цементира ћелијску структуру на своје место, што је омогућило истраживачима да сниме слике флуоресцентних дендрита у супервисокој резолуцији.
Наоружани увећаним сликама 2.234 дендритске избочине, истраживачи су могли да виде – први пут – да мозак одраслих мишева има концентрацију филопедија која никада раније није виђена. Штавише, многе структуре су имале само један од два неуротрансмитерска рецептора која се очекују од зреле, функционалне синапсе. Без другог, они су заправо били тихи спојеви између неурона. Затим су се истраживачи питали да ли се тихе синапсе одраслих могу активирати.
Показали су да је то могуће ослобађањем неуротрансмитера глутамата на врховима филоподијских нити и производњом мале електричне струје десет милисекунди касније. Ова процедура је утишала синапсе у року од неколико минута, стимулишући акумулацију недостајућих рецептора и омогућујући филоподији да формира везу са суседним нервним влакнима. Ови рецептори су обично блокирани јонима магнезијума, али струја их ослобађа, дозвољавајући филоподији да прими поруку од другог неурона.
Било је много лакше активирати тихе синапсе него променити активност дендритских бодљи на зрелом неурону, открили су научници. Сада истражују да ли тихе синапсе постоје у можданом ткиву одраслих људи. „Овај рад је, колико ја знам, први прави доказ да то заправо функционише у мозгу сисара”, сматра Харнет. „Филоподије омогућују меморијском систему да буде и флексибилан и снажан. Потребна вам је флексибилност да бисте добили нове информације, али вам је такође потребна стабилност да бисте задржали важне информације.” Научни члнак је објављен у часопису Nature.
(РТС)
