Mózg zdradza tajemnice. Naukowcy podsłuchali mowę neuronów

Zanim neuron wyśle impuls, najpierw słucha

Przełomowe białko o nazwie iGluSnFR4, opracowane przez naukowców z Allen Institute i Janelia Research Campus, działa jak molekularny podsłuch – donosi Science Daily. Po raz pierwszy w historii pozwala ono w czasie rzeczywistym obserwować nie to, co neurony „mówią”, ale to, co „słyszą” od sąsiednich komórek. To klucz do odkrycia najbardziej podstawowego procesu komunikacji w mózgu – pojedynczej rozmowy między neuronami. Dzięki temu odkryciu dostajemy do ręki brakującą połowę dialogu, która decyduje o wszystkim – od błyskawicznej decyzji po trwałe wspomnienie.

Ukryty język mózgu. Co neurony „słyszą”, zanim „odpowiedzą”

Kluczem do przełomu jest glutaminian. To główny neuroprzekaźnik pobudzający w mózgu. Do tej pory nauka śledziła głównie jeden moment. Był to moment, w którym neuron aktywuje się i wysyła sygnał. Nazywa się go potencjałem czynnościowym. Jest to jednak już sama końcówka wcześniejszego, bardzo skomplikowanego procesu.

Tysiące chemicznych szeptów decydują o jednej myśli

W rzeczywistości każdy neuron nieustannie wysłuchuje tysięcy chemicznych „szeptów”. Są to sygnały przychodzące od innych komórek. Neuron integruje je wszystkie. I dopiero określony wzorzec tych sygnałów zmusza go do wygenerowania własnego komunikatu. Ten właśnie proces przekładania tych sygnałów na zwartą informację jest fundamentem myślenia i uczenia się.

Nowe białko działa jak molekularny podsłuch neuronów

Dlatego nowe białko, nazywane „glutaminianowym snifferem”, jest tak ważne. Rejestruje ono bowiem te ulotne, przychodzące „szepty”. I robi to w miejscu, gdzie łączą się neurony – czyli w synapsie.

Zdaniem dr. Kaspara Podgorskiego, głównego autora pracy w Nature Methods, wcześniejsza sytuacja przypominała czytanie książki z pomieszanymi słowami. Dzięki nowemu narzędziu słowa układają się w spójną całość.

Praktyczna rewolucja: od Alzheimera po nowe leki

Znaczenie tego odkrycia wykracza daleko poza laboratoria. Otwiera ono nowy, niezwykle ważny rozdział w badaniu chorób neurologicznych i psychiatrycznych. Zaś ich podłoże często leży właśnie w zakłóconej komunikacji między neuronami.

Dzięki nowemu narzędziu naukowcy zyskują bezpośredni wgląd w mechanizmy chorób takich jak choroba Alzheimera, schizofrenia, autyzm czy epilepsja. Możliwość śledzenia sygnalizacji glutaminianowej w czasie rzeczywistym pozwoli precyzyjnie zlokalizować moment i miejsce, w których ten kluczowy szlak zaczyna szwankować. To pierwszy, niezbędny krok do opracowania skuteczniejszych, celowanych terapii.

Przełom ten może też zrewolucjonizować tworzenie leków. Firmy farmaceutyczne będą mogły precyzyjnie testować, jak eksperymentalne substancje wpływają bezpośrednio na komunikację między neuronami. Dzięki temu będą mogły oddziaływać na przyczyny chorób, a nie tylko na ich objawy.

Dlaczego to odkrycie jest dostępne dla naukowców na całym świecie

Współpraca między wiodącymi instytutami badawczymi wydała jeszcze jeden owoc. Białko iGluSnFR4 jest już bowiem publicznie dostępne dla naukowców na całym świecie. Jest to możliwe dzięki non-profitowemu repozytorium Addgene. Oznacza to, że setki laboratoriów mogą od zaraz włączyć to narzędzie do swoich badań. A to z kolei może przyspieszyć kolejne odkrycia w neurobiologii.

Moment, w którym nauka zaczyna naprawdę słuchać mózgu

Co więcej, może to oznaczać otwarcie zupełnie nowego rozdziału w nauce o mózgu. Daje jej wreszcie narzędzia do „podsłuchiwania” najbardziej intymnych rozmów toczących się w naszych głowach. W istocie może to być moment przełomu – po raz pierwszy zyskamy szansę, by nie tylko opisać, jak myślimy i pamiętamy, ale także zrozumieć, dlaczego czasem te procesy zawodzą. I w ten sposób dojść do przyczyn powstawania chorób i zaburzeń.

Przeczytaj także: Płeć wcale nie taka słaba. Ukryta potęga kobiecego ciała

NOWE i archiwalne wydania kwartalnika HOLISTIC NEWS:

Udanych zakupów!
Księgarnia Holistic News