Για δεκαετίες οι ερευνητές υπέθεταν ότι ένα σύνολο μοριακών «υποδοχών» χειριζόταν κάθε μήνυμα σε μια σύναψη στον ανθρώπινο εγκέφαλο. Αυτή η υπόθεση κατέρρευσε, χάρη σε εργασία που δημοσιεύτηκε από μια ομάδα του Πανεπιστημίου του Pittsburgh με επικεφαλής τον νευροεπιστήμονα Oliver Schlüter.
Πιο συγκεκριμένα η ομάδα της έρευνας αυτής δείχνει ότι ο εγκέφαλος λειτουργεί με δύο παράλληλους μηχανισμούς παράδοσης, καθένα με το δικό του υλικό, έτσι ώστε τα εγκεφαλικά κυκλώματα να παραμένουν σταθερά ακόμα και όταν επανασυνδέονται για μάθηση. Η συναπτική πλαστικότητα είναι η ικανότητα των εγκεφαλικών συνδέσεων να ενισχύονται, να αποδυναμώνονται, να εμφανίζονται ή να εξαφανίζονται. Η ελάχιστη πλαστικότητα εμποδίζει τη μάθηση, ενώ η υπερβολική πλαστικότητα διακινδυνεύει την ανεξέλεγκτη διέγερση που συνδέεται με επιληψία και ψυχιατρικές ασθένειες.
Πολλά εργαστήρια αντιμετώπισαν τα αυθόρμητα συμβάντα ως ακίνδυνο θόρυβο, αλλά η γενετική και η απεικονιστική εργασία δείχνουν τώρα ότι ρυθμίζουν το συναπτικό βάρος και μάλιστα καθοδηγούν την ανάπτυξη των δενδριτών. Όταν η ομάδα εφάρμοσε τριχλωρομεθειαζίδη, ένα φάρμακο που μπλοκάρει την απευαισθητοποίηση του υποδοχέα AMPA, τα ποσοστά αυθόρμητων συμβάντων διπλασιάστηκαν, ενώ η προκληθείσα ισχύς αυξήθηκε μόνο μέτρια. Αυτή η φαρμακολογική διαίρεση υποδήλωνε διακριτές μετασυναπτικές ζώνες, μερικές έτοιμες για κίνηση υψηλής προτεραιότητας, άλλες παρέμεναν «αδρανείς» μέχρι να τις ξυπνήσουν χημικά ερεθίσματα.
Η λεπτομερής ηλεκτροφυσιολογία αποκάλυψε «σιωπηλές» θέσεις που ξεκινούν τη ζωή τους χωρίς υποδοχείς AMPA. Αφυπνίζονται κατά τη διάρκεια της κρίσιμης περιόδου μάθησης και χειρίζονται τις προκληθείσες εκρήξεις. Δίπλα τους βρίσκονται «αδρανείς» θέσεις που φέρουν υποδοχείς AMPA , αλλά συχνά τους τοποθετούν σε κατάσταση μη απόκρισης. Ορισμένες θέσεις συνάψεων εισέρχονται σε κατάσταση αναμονής μέσω μιας διαδικασίας που οι συγγραφείς ονομάζουν πλαστικότητα συνάψεων σε αδράνεια. Η κατάσταση αδράνειας δεν είναι συνηθισμένη απευαισθητοποίηση, επειδή άλλα φάρμακα που μπλοκάρουν την απευαισθητοποίηση αφήνουν ανέπαφη την αυθόρμητη συχνότητα.
Πηγή γρήγορης ραδιοέκρηξης εντοπίστηκε σε απόσταση ρεκόρ για τη μελέτη του σύμπαντος
Η διαταραγμένη ισορροπία μεταξύ αυθόρμητης και προκλητής σηματοδότησης έχει συνδεθεί με τον αυτισμό, τον εθισμό και τη νόσο Αλτσχάιμερ. Μελλοντικές εργασίες θα διερευνήσουν πώς οι νευροτροποποιητές όπως η ντοπαμίνη ενεργοποιούν τον διακόπτη αδράνειας και εάν υπάρχουν παρόμοια συστήματα διπλής διεύθυνσης στον ιππόκαμπο και στον προμετωπιαίο φλοιό.
Η μελέτη δημοσιεύεται στο Science Advances.
Ακολουθήστε το Techmaniacs.gr στο Google News για να διαβάζετε πρώτοι όλα τα τεχνολογικά νέα. Ένας ακόμα τρόπος να μαθαίνετε τα πάντα πρώτοι είναι να προσθέσετε το Techmaniacs.gr στον RSS feeder σας χρησιμοποιώντας τον σύνδεσμο: https://techmaniacs.gr/feed/.
