Novootkrivena moždana mreža je „tajni sistem“ sačinjen od pomoćnih ćelija

Mreže zvezdastih ćelija zvanih astrociti povezuju udaljene delove mozga, omogućavajući razmenu molekula preko velikih distanci.

Naučnici su otkrili da nedovoljno priznate moždane ćelije zvane astrociti formiraju opsežne mreže u mišjem mozgu — mreže u nekim aspektima slične moždanim sklopovima koje formiraju čuvenije moždane ćelije poznate kao neuroni.

Preporučujemo

Istraživači su sastavili 3D mapu mreža astrocita celog mozga, za koju autori kažu da je prva takve vrste. Ona pokazuje da mreže ovih ćelija povezuju udaljene oblasti mozga, omogućavajući ćelijama da razmenjuju molekule preko velikih distanci.

„To je tajni put za koji nismo znali da postoji“, kažu neuronaučnici sa Medicinskog fakulteta Njujorškog univerziteta. „Ovo otvara potpuno novu putanju istraživanja“.

Otkriveno je da mreže astrocita mogu povezati moždane hemisfere i ispoljavaju plasticitet, preoblikujući svoje veze kao odgovor na senzornu isključenost. Ovaj rad predstavlja fundamentalno važan napredak u razumevanju strukture nervnog sistema. Novi dokaz o složenim mrežama astrocita zasad pokreće više pitanja nego što daje odgovora. „Tek treba da razumemo funkcionalni značaj i ulogu tih mreža, ali postoji ogroman broj mogućnosti“, kažu stručnjaci.

Zvezdaste ćelije

Poznato je da astrociti pružaju podršku neuronima – uklanjaju hemijski „otpad“ koji se skuplja oko spojeva između neurona i pomažu u dostavi važnih molekula neuronima. Prostori između neurona su ispunjeni astrocitima, koji se nalaze u svakom kutku mozga.

Neuroni imaju dugačke produžetke zvane aksoni, koji se mogu koristiti za slanje poruka na velike daljine. Astrociti nemaju aksone. Umesto toga, prekriveni su mnogo kraćim produžecima koji im daju zvezdast izgled. Na mestu gde se krak jednog astrocita sreće s drugim, mali kanali povezuju dve ćelije, omogućavajući im razmenu materijala poput kalcijuma i glukoze.

Dosad naučnici nisu pratili koliko daleko se lanci povezanih astrocita mogu protezati. U nedostatku anatomskih podataka, neki naučnici su mislili da su mreže astrocita krajnje lokalizovane.

Molekularni pečat

Istraživači su u individualne oblasti mozga živih miševa ubrizgali gensku terapiju koja je omogućila astrocitima u datoj oblasti da utisnu „pečat“ na molekule koji prolaze kroz njihove povezujuće kanale. Ovi pečati su omogućili snimanje bilo kog astrocita koji je povezan sa drugima u toj oblasti.

Kad su istraživači snimili ove mreže, bili su iznenađeni. Videli su da astrociti formiraju veoma male mreže unutar individualnih oblasti mozga. Međutim, takođe su videli veze koje pokrivaju oblasti mozga protežući se čak nekoliko centimetara — što je velika daljina u malenom mišjem mozgu — preko leve i desne hemisfere, nadole u moždano stablo. Ove mreže se razlikuju od neuronskih mreža i mogu povezivati udaljene delove mozga.

Takođe je testirano da li ove mreže ispoljavaju plasticitet, sposobnost rekonfiguracije. Poznato je da kad se mišu odseku brkovi, što stvara svojevrsnu senzornu lišenost, neuronske mreže u delu mozga koji obrađuje informacije dobijene putem brkova menjaju svoju strukturu. Naučnici su otkrili da se i mreže astrocita reorganizuju kada se mišu odseku brkovi, što sugeriše da i mreže astrocita poseduju plasticitet.

Moždani autoputevi

Autori studije ne znaju svrhu ovih mreža astrocita. Međutim, pretpostavljaju da bi ovi sistemi mogli obezbeđivati puteve za metabolite iz manje aktivnih u aktivnije regione mozga.

Studija ukazuje na veću ulogu mreža astrocita u plasticitetu mozga nego što se mislilo. „Postaje očigledno da astrociti mogu da ’slušaju’ aktivnost neurona i da onda izvedu računicu i pošalju povratni signal neuronima koji menja njihovu aktivnost,“ kažu autori. „Ideja da bi se ovo u principu moglo dešavati kroz dalekosežne mreže je uzbudljiva“. Ovi rezultati će verovatno važiti za druge životinje, uključujući primate.

(Telegraf Nauka/Nature)