Οι νευροεπιστήμονες εξερευνούν για πρώτη φορά ηλεκτρικές συνάψεις, τη «σκοτεινή ύλη» του εγκεφάλου

Τα νευρικά κύτταρα επικοινωνούν μέσω των συνάψεων: μικρά σημεία επαφής όπου ένα σήμα ταξιδεύει από ένα

κύτταρα σε άλλο. Η κλασική προσέγγιση προτείνει ότι το σήμα μεταξύ των νευρώνων μεταδίδεται χρησιμοποιώντας βιολογικά ενεργές χημικές ουσίες, νευροδιαβιβαστές. Αλλά αυτό είναι μόνο ένα μέρος της εικόνας.

Όπως σημειώνουν οι ερευνητές, στον εγκέφαλο σχεδόν όλωνΤα ζωικά είδη εκτός από τα εχινόδερμα έχουν έναν δεύτερο τύπο σύναψης: την ηλεκτρική. Αυτή η σύναψη συνδέει απευθείας δύο νευρικά κύτταρα, έτσι τα ηλεκτρικά σήματα μπορούν να μεταδοθούν από το ένα κύτταρο στο άλλο χωρίς παρεμβολές. Η ευρεία εμφάνιση τέτοιων ενώσεων στη φύση, σύμφωνα με τους επιστήμονες, δείχνει ότι οι ηλεκτρικές συνάψεις πρέπει να εκτελούν σημαντικές λειτουργίες.

«Οι ηλεκτρικές συνάψεις είναι πολύ πιο σπάνιες απόείναι δύσκολο να εντοπιστούν με συμβατικές μεθόδους. Αυτός είναι ο λόγος που μέχρι στιγμής έχουν μελετηθεί τόσο λίγο, λέει ο Georg Ammer, νευροεπιστήμονας και συν-συγγραφέας της μελέτης. «Στις περισσότερες περιπτώσεις, δεν γνωρίζουμε καν βασικά πράγματα, όπως ακριβώς πού προέρχονται οι ηλεκτρικές συνάψεις ή πώς επηρεάζουν την εγκεφαλική δραστηριότητα».

Οι νευροεπιστήμονες έχουν χρησιμοποιήσει ανοσοϊστοχημικήανάλυση συγκεκριμένων πρωτεϊνών που σχηματίζουν κενούς συνδέσμους μεταξύ ηλεκτρικών συνάψεων. Με βάση την ανάλυση, οι επιστήμονες συνέταξαν έναν χάρτη. Αποδείχθηκε ότι στον εγκέφαλο των φρουτόμυγων, τέτοιες συνάψεις μπορούν να βρεθούν σχεδόν σε όλα τα μέρη του εγκεφάλου, αλλά δεν έχουν όλοι οι νευρώνες ηλεκτρικές συνδέσεις.

Οι ερευνητές απενεργοποίησαν το έργο των ηλεκτρικώνσυνάψεις στην περιοχή που είναι υπεύθυνη για την επεξεργασία οπτικών πληροφοριών. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η απόκριση των νευρώνων στα ερεθίσματα έγινε σημαντικά πιο αδύναμη και ορισμένοι τύποι νευρώνων χωρίς ηλεκτρικές συνάψεις έγιναν ασταθείς και άρχισαν να ταλαντώνονται αυθόρμητα.

«Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι οι ηλεκτρικές συνάψεις είναι σημαντικές για διαφορετικές λειτουργίες του εγκεφάλου και μπορούν να εκτελούν πολύ διαφορετικές εργασίες ανάλογα με τον τύπο του νευρικού κυττάρου», λέει ο Ammer.

Οι ερευνητές σημειώνουν ότι αυτή τη στιγμήΗ κατασκευή των συνδετήρων (μια πλήρης περιγραφή των δομικών συνδέσεων του νευρικού συστήματος) χρησιμοποιεί μόνο δεδομένα από ηλεκτρονικό μικροσκόπιο, το οποίο δεν βλέπει ηλεκτρικές συνάψεις. Οι νευροεπιστήμονες πιστεύουν ότι αυτή η προσέγγιση περιορίζει σημαντικά την κατανόησή μας για το πώς λειτουργεί ο εγκέφαλος.

Σύμφωνα με τους συγγραφείς της εργασίας, περαιτέρω έρευνα θα πρέπει να δείξει πώς όλες οι συνάψεις μπορούν να ενσωματωθούν σε ένα ενιαίο κύκλωμα και ποια άλλα μυστικά μπορούν να κρύβουν οι ηλεκτρικές συνάψεις.

Διαβάστε περισσότερα:

Υπάρχει ένας άλλος «πλανήτης» μέσα στη Γη: πώς έσωσε την εκκολαπτόμενη ζωή

Νέα μελέτη διαψεύδει τη θεωρία μεταφοράς φωτεινής ενέργειας

Όλα όσα ξέρατε για τον τυραννόσαυρο δεν είναι αλήθεια: πώς η επιστήμη αλλάζει την εικόνα της στο Χόλιγουντ