Zaboravljene ćelije mozga možda imaju ključnu ulogu u svesti, ponašanju i pamćenju

Šta ako su naučnici decenijama posmatrali pogrešne ćelije? Gotovo sve što danas znamo o funkcionisanju mozga zasniva se na proučavanju neurona – ćelija koje primaju, obrađuju i prenose informacije kroz nervni sistem. Zahvaljujući njima objašnjavani su procesi učenja, pamćenja, donošenja odluka i nastanka svesti. Međutim, sve veći broj istraživanja ukazuje na mogućnost da neuroni možda nisu jedini ključni igrači u ovoj priči.

Pažnja naučnika sve češće se usmerava ka astrocitima, vrsti moždanih ćelija koje su dugo smatrane tek pomoćnicima nervnog sistema. Nova istraživanja sugerišu da bi upravo oni mogli da imaju mnogo značajniju ulogu u funkcionisanju mozga nego što se verovalo, pa čak i da učestvuju u procesima koji oblikuju pamćenje, ponašanje, emocije i svest, navodi Popular Mechanics.

Preporučujemo

Astrociti pripadaju grupi ćelija poznatoj kao glija. Njihovo ime potiče od grčke reči za zvezdu, zbog karakterističnog oblika koji podseća na razgranatu zvezdu. Iako su otkriveni još u 19. veku, tokom najvećeg dela istorije neuronauke smatrani su svojevrsnim „osobljem za održavanje“ mozga. Njihov zadatak, prema tadašnjem shvatanju, bio je da obezbeđuju hranljive materije neuronima, uklanjaju otpadne produkte i održavaju stabilne uslove potrebne za funkcionisanje nervnog sistema.

Takva slika počela je da se menja tek poslednjih decenija. Kako su metode za proučavanje mozga postajale sve naprednije, istraživači su otkrili da astrociti nisu pasivne ćelije koje samo podržavaju rad neurona. Naprotiv, pokazalo se da aktivno učestvuju u komunikaciji unutar mozga i da mogu da utiču na način na koji neuroni razmenjuju informacije.

Ovo otkriće navelo je neke naučnike da astrocite nazovu „tamnom materijom mozga“. Kao što astronomi znaju da tamna materija postoji iako ne mogu direktno da je vide, tako su i astrociti dugo bili prisutni u mozgu, ali je njihova prava uloga ostala skrivena od nauke.

Jedan od razloga zbog kojih su astrociti toliko zanimljivi jeste njihova izuzetna povezanost sa ostatkom nervnog sistema. Za razliku od neurona, koji uglavnom komuniciraju preko pojedinačnih sinapsi, jedan astrocit može da bude povezan sa ogromnim brojem neuronskih veza istovremeno. Procene pokazuju da pojedinačni astrocit može da utiče na stotine hiljada sinapsi, što mu daje mogućnost da koordinira aktivnosti na mnogo širem nivou nego što se ranije pretpostavljalo.

Upravo ta sposobnost dovela je do jednog od najzanimljivijih pitanja savremene neuronauke – da li je moguće da astrociti učestvuju u skladištenju informacija?

Tokom decenija istraživanja, većina modela ljudskog pamćenja zasnivala se na pretpostavci da se sećanja čuvaju u promenama veza između neurona. Međutim, pojedini naučnici smatraju da samo neuronske veze možda nisu dovoljne da objasne ogroman kapacitet ljudskog mozga.

Ljudski mozak sposoban je da skladišti neverovatne količine informacija tokom čitavog života. Iako svakodnevno stičemo nova iskustva, učimo nove činjenice i stvaramo nova sećanja, mozak uspeva da sve te podatke organizuje uz relativno malu potrošnju energije. Pitanje kako je to moguće jedno je od najvećih nerazjašnjenih problema moderne neuronauke.

Zbog toga je veliko interesovanje izazvalo istraživanje naučnika sa MIT-a, koji su predložili model prema kojem bi astrociti mogli da igraju mnogo aktivniju ulogu u procesu memorije. Prema njihovoj hipotezi, informacije možda nisu uskladištene samo u neuronskim mrežama, već i u složenim interakcijama između neurona i astrocita.

Ako se pokaže da je ova ideja tačna, mogla bi značajno da promeni dosadašnje razumevanje načina na koji mozak obrađuje i čuva informacije.

Međutim, pamćenje nije jedina oblast u kojoj astrociti privlače pažnju istraživača. Sve više studija ukazuje na njihovu moguću ulogu u regulaciji emocija, pažnje i ponašanja.

Naučnici su otkrili da ove ćelije učestvuju u procesima povezanim sa budnošću i fokusiranjem pažnje. Neka istraživanja sugerišu da hemijski signali koji utiču na učenje i koncentraciju ne deluju isključivo na neurone, već značajan deo svog efekta ostvaruju upravo preko astrocita.

Takvi rezultati doveli su do preispitivanja jednog od osnovnih principa neuronauke – ideje da su neuroni jedine ćelije koje aktivno učestvuju u obradi informacija.

Pored toga, istraživanja na životinjama pokazala su da promene u aktivnosti astrocita mogu da utiču na reakcije povezane sa strahom, stresom i donošenjem odluka. Iako su potrebna dodatna istraživanja, sve više dokaza ukazuje da ove ćelije imaju mnogo složeniju funkciju nego što se ranije mislilo.

Njihov značaj postaje posebno očigledan u proučavanju neuroloških bolesti. Astrociti se danas istražuju u vezi sa Alchajmerovom bolešću, Parkinsonovom bolešću, epilepsijom i drugim poremećajima nervnog sistema. Naučnici pokušavaju da utvrde da li promene u njihovom funkcionisanju mogu doprineti nastanku bolesti ili uticati na njihov tok.

Ako buduća istraživanja potvrde da astrociti imaju centralnu ulogu u regulaciji moždanih funkcija, oni bi mogli da postanu jedna od najvažnijih meta novih terapijskih pristupa.

Ipak, istraživači upozoravaju da mnoga pitanja i dalje ostaju otvorena. Još nije potpuno jasno u kojoj meri astrociti učestvuju u procesima mišljenja, svesti i memorije, niti kako tačno sarađuju sa neuronima. Međutim, ono što je pre samo nekoliko decenija delovalo kao marginalna tema danas postaje jedno od najuzbudljivijih područja savremene neuronauke.

Zbog toga mnogi naučnici smatraju da bi buduća istraživanja astrocita mogla da promene način na koji razumemo ljudski mozak. Ako se pokaže da ove ćelije imaju značajniju ulogu u obradi i skladištenju informacija nego što se danas pretpostavlja, moglo bi se ispostaviti da priča o ljudskom umu nikada nije bila samo priča o neuronima. Možda su upravo astrociti, dugo zanemareni i potcenjeni, jedan od najvažnijih delova slagalice koja objašnjava kako nastaju misli, sećanja i svest.

(Telegraf Nauka / Popular Mechanics)