Mozak stvara nove neuronske veze nakon oštećenja ili ozljede

neuron-misevog-mozga-720x337Prilikom oštećenja primarnog „centra za učenje“ u mozgu, pojavljuju se novi kompleksni živčani spojevi kako bi kompenzirali oštećene funkcije, otkrili su znanstvenici biologije sa Sveučilišta i Instituta UCLA u Australiji. Znanstvenici su locirali područje mozga uključeno u stvaranje tih alternativnih neuronskih spojeva, često udaljenih od oštećenog područja.

Istraživanje su napravili Michael Fanselowa i Moriele Zelikovsky u kolaboraciji s Bryce Visselom, voditeljem neuroznanstvenog istraživačkog programa na Garvan Institutu Zdravstvenih Istraživanja u Sydneyu, a objavljeno je ovog tjedna na online ediciji Zbornika Radova Nacionalne Znanstvene Akademije (Proceedings of the National Academy of Sciences).

Istraživači su shvatili da dijelovi prefrontalnog korteksa preuzimaju vitalne funkcije u trenutku kad hipokampus, ključni centar za učenje i formaciju memorija u mozgu, prestane funkcionirati. Ovo otkriće je iznimno bitno jer po prvi puta demonstrira plastičnost neuronskih spojeva i potencijalno može pomoći znanstvenicima da otkriju nove pristupe u liječenju Alzheimerove bolesti, moždanih udara te ostalih stanja povezanih s oštećenjem mozga.

Za ovu studiju su Fanslow i Zelikovsky proveli laboratorijske pokuse na glodavcima koji su pokazali da isti imaju sposobnost naučiti nove zadatke čak i kad im je oštećen hipokampus. Laboratorijskim štakorima je potrebno više vremena da ih nauče, no usprkos tome nauče ih iskustvom, što je iznenađujući pronalazak.

„Očekujem da mozak treba biti utreniran kroz iskustvo“ izjavio je Fanselow, profesor psihologije i član Instituta za Istraživanje Mozga na UCLA-u te glavni autor provedenog istraživanja. „U ovom slučaju, životinjama smo dali da riješe problem“.

Nakon što su otkrili da štakori uistinu mogu naučiti rješavati probleme, Zelikowsky koja je postdiplomac u Fanselowom laboratoriju, otputovala je u Australiju gdje je u suradnji s Bryce Visselom analizirala anatomiju i promjene do kojih je došlo na mozgovima štakora. Njihova analiza je identificirala signifikantne promjene u funkcioniranju dva područja u prefrontalnom korteksu.

„Zanimljivo, prijašnje studije su pokazale da ova područja prefrontalnog korteksa također preuzimaju funkcije u mozgovima pacijenata oboljelih Alzheimerovom bolešću što sugerira da se slični kompenzatorni spojevi javljaju i kod ljudi. Dok je moguće da mozak pacijenta Alzheimerove bolesti već kompenzira oštećenje, ovo otkriće ima značajan potencijal za proširenje te kompenzacije i unapređenje života mnogih ljudi“, izjavio je Vissel.

Hipokampus, polukružna struktura u kojoj se formira memorija, igra krucijalnu ulogu u procesiranju, spremanju i prisjećanju informacija. Hipokampus je iznimno podložan oštećenjima tijekom moždanih udara ili manjka kisika i kritično je involviran u Alzheimerovoj bolesti, izjavio je Fanselow.

„Do sada smo pokušavali otkriti kako stimulirati popravak unutar hipokampusa“ tvrdi znanstvenik. „Sada primjećujemo druge strukture kako uskaču stvarajući kompletno nove moždane spojeve.“ Zelikowsky smatra da je interesantno da se sub-regije u prefrontalnom korteksu kompenziraju na različite načine, primjerice stišavajući aktivnost sub-regiona infra limbičkog korteksa te pojačavajući sub-region predlimbičkog korteksa.

„Ako ćemo pokušati iskoristiti tu formu plastičnosti kako bismo pomogli oboljelima od moždanog udara ili Alzheimerove bolesti, prvo moramo shvatiti točno kako diferencijalno pojačavati i stišavati funkcije, bilo bihevioralno ili farmakološki. Iznimno je bitno ne potaknuti sva područja. Mozak funkcionira na način da stišava i aktivira različite populacije neurona. Kako bi formirali pamćenje prvo moraju filtrirati što je bitno, a što nije“, izjavila je Zelikowsky.

Kompleksni zadaci uvijek uključuju više dijelova mozga koji komuniciraju između sebe tako da informacija iz jednog područja utječe kako će drugo područje reagirati, tvrdi Fanselow. Te molekularne promjene produciraju naša sjećanja, osjećaje i djelovanje.

„Mozak je iznimno jako međusobno povezan jer iz bilo kojeg neurona u mozgu moguće je doći do bilo kojeg drugog putem otprilike šest sinaptičkih veza.“ tvrdi znanstvenik. „Dakle postoji mnoštvo alternativnih puteva koje mozak može iskoristiti, no normalno ih ne koristi ako nije prisiljen. Jednom kada shvatimo na osnovu čega mozak donosi odluke koje koristi, tada ćemo biti u poziciji potaknuti sinaptičke puteve da preuzmu zadaću kada je potrebno, pogotovo u slučaju oštećenja mozga.

„Ponašanje stvara molekularne promjene u mozgu jer ako znamo koju molekularnu promjenu želimo potaknuti tada možemo omogućiti tim promjenama da se dogode kroz ponašanje i terapiju lijekovima. Smatram da je to najbolja alternativa koju imamo. Liječenje u budućnosti neće biti isključivo bihevioralno ili isključivo farmakološko, već kombinacija oba pristupa“, izjavio je Fanselow.

Fanselow i Vissel blisko surađuju već nekoliko godina. Za više informacija o Fanselowom istraživanju, posjetite internet stranice Fanselow Laboratorija. Za više informacija o Garvan Institutu Medicinskih Istraživanja, posjetite njihovu stranicu.

Istraživanje je financirano od strane Američkog Nacionalnog Instituta za Mentalno Zdravlje, koji je dio Nacionalnog Instituta za Zdravlje te Nacionalne Znanstvene Fondacije Sjedinjenih Američkih Država.

Izvor: University of California – Los Angeles

Izvor: http://znanost.geek.hr/clanak/mozak-stvara-nove-neuronske-veze-nakon-ostecenja-ili-ozljede-otkrivaju-znanstvenici-biologije/#ixzz2VonbHIB4

Leave a Comment