Neurony mohou komunikovat nejen přímým kontaktem, vědci objevili novou formu neurální komunikace.
Vědci se domnívají, že identifikovali dříve neznámou formu neurální komunikace. Signály putují mozkovou tkání a mohou také bezdrátově cestovat z jedné části mozku do druhé, i když jsou chirurgicky odděleny od sebe.
Objev nabízí radikální nové vysvětlení toho, jak mohou neurony spolu komunikovat. Toto je nevysvětlitelný proces, který nemá nic společného s konvenčními mechanismy, jako je synaptický přenos, axonální transport a mezery.
„Dosud plně nerozumíme významu tohoto objevu,“říká neuro a biomedicínský inženýr Dominique Durand z Case Western Reserve University. "Uvědomujeme si však, že se jedná o zcela novou formu komunikace v mozku a při našem objevení nás to docela překvapilo."
Vědci věděli po celá desetiletí, že v mozku jsou pomalé rytmické vlny nervových oscilací, rytmus theta. Jejich účel nebyl jasný, ale jsou pozorovány v kůře a hippocampu během spánku a údajně hrají roli při posilování vzpomínek.
„Funkční význam tohoto pomalého rytmu perineurální sítě zůstává záhadou,“vysvětluje neurovědec Clayton Dickinson z University of Alberta. Nebyl zapojen do studie, ale zúčastnil se diskuse v samostatném článku.
"Tato otázka," pokračuje Dickinson, "může být vyřešena, když jsou jasné buněčné a mezibuněčné mechanismy, z nichž tento jev vychází." Za tímto účelem Durand a jeho kolegové zkoumali pomalou rytmickou aktivitu in vitro studiem mozkových vln v hippocampálních řezech získaných z dekapitovaných myší.
Zjistili, že tato pomalá rytmická aktivita může generovat elektrická pole, která zase aktivují sousední buňky. Tím se vytvoří forma neurální komunikace bez chemického synaptického přenosu a mezerových spojení.
Propagační video:
"O těchto vlnách jsme věděli už dlouhou dobu, ale nikdo nedokázal vysvětlit jejich přesný účel a nikdo si myslel, že se nemohou šířit sami," říká Durant.
Nervová aktivita může být regulována, vylepšena nebo blokována použitím slabých elektrických polí a má jako analog jiný způsob buněčné komunikace nazývaný epaptický přenos.
Nejradikálnějším zjištěním studie bylo, že elektrická pole mohou aktivovat neurony, i když jsou zcela roztrhána v oddělené mozkové tkáni, za předpokladu, že obě části zůstanou v těsné fyzické blízkosti.
"Aby bylo zajištěno, že plátek byl zcela odříznut, byly oba kusy odděleny a poté znovu připojeny a pod operačním mikroskopem byla pozorována jasná mezera," vysvětlují autoři v článku.
Pomalá rytmická aktivita hippocampu může skutečně vyvolat událost na druhé straně kusu, navzdory úplnému řezu mezi těmito dvěma kousky.
Pokud si myslíte, že to zní divně, nebuďte překvapeni, nejste jediný, kdo si to myslí. Revizní komise v časopise The Journal of Physiology, kde byla studie zveřejněna, trvala na opakování experimentů, než souhlasila s jejich zveřejněním.
Durant a jeho kolegové svědomitě splnili tento požadavek a byli si plně vědomi této opatrnosti, protože si sami uvědomili nebývalou podivnost výsledků svých pozorování.
„Byl to moment povodí,“říká Durant, „pro nás a pro všechny vědce, o kterých jsme o tom sdělili. Ale každý experiment, který jsme testovali, pouze potvrdil naše výsledky. “
Bude zapotřebí mnohem více výzkumu, aby se zjistilo, zda se stejná forma nervové komunikace vyskytuje v lidském mozku. Vyžaduje také studium, jakou funkci plní. Zatím to zůstává šokující skutečnost.
Podle Dixona zbývá zjistit, zda výsledky souvisejí s pomalým, spontánním rytmem, který je pozorován v tkáni kůry a hippocampu během spánku a stavů podobných spánku.
Lina Medvedeva