Невроните могат да общуват не само чрез директен контакт, учените откриха нова форма на невронна комуникация.
Учените смятат, че са установили неизвестна досега форма на невронна комуникация. Сигналите пътуват през мозъчната тъкан и могат също да пътуват безжично от една част на мозъка до друга, дори ако са хирургически разделени един от друг.
Откритието предлага радикално ново обяснение за това как невроните могат да комуникират помежду си. Това е необясним процес, който няма нищо общо с конвенционалните механизми като синаптично предаване, аксонен транспорт и разклонения.
"Все още не разбираме напълно последиците от това откритие", казва невро и биомедицинският инженер Доминик Дюран от университета Case Western Reserve. "Но ние осъзнаваме, че това е напълно нова форма на комуникация в мозъка и сме доста изненадани от нашето откритие."
Учените знаят от десетилетия, че в мозъка има бавни ритмични вълни от нервни трептения, тета ритъм. Целта им не беше ясна, но те се наблюдават в кората и хипокампуса по време на сън и уж играят роля за укрепване на спомените.
"Функционалното значение на този бавен ритъм в периневроналната мрежа остава загадка", обяснява невронауката Клейтън Дикинсън от университета в Алберта. Той не участва в проучването, но участва в дискусията в отделна статия.
"Този въпрос", продължава Дикинсън, "може да бъде решен, когато клетъчните и междуклетъчните механизми, които са в основата на това явление, са ясни." За тази цел Дюрант и неговите колеги изследват бавна ритмична активност in vitro, като изучават мозъчните вълни в резени на хипокампа, получени от обезглавени мишки.
Те открили, че тази бавна, ритмична активност може да генерира електрически полета, които от своя страна активират съседните клетки. Така се създава форма на невронна комуникация без химическо синаптично предаване и пролуки.
Промоционално видео:
"Ние знаем за тези вълни от доста време, но никой не можеше да обясни точното им предназначение и никой не смяташе, че могат да се разпространяват сами", казва Дюрант.
Невронната активност може да бъде регулирана, засилена или блокирана чрез прилагане на слаби електрически полета и има като аналог друг начин на клетъчна комуникация, наречен епаптично предаване.
Най-радикалното откритие на изследването беше, че електрическите полета могат да активират невроните, дори когато са напълно разкъсани в разкъсана мозъчна тъкан, при условие че двете части останат в непосредствена физическа близост.
„За да се гарантира, че филийката е напълно отрязана, двете парчета са разделени и след това прикрепени отново, а под операционния микроскоп се наблюдава ясна пропаст“, обясняват авторите в статията.
Бавната ритмична активност на хипокампуса наистина може да генерира събитие от другата страна на парчето, въпреки пълния разрез между двете парчета.
Ако смятате, че това звучи странно, не се изненадвайте, не сте единственият, който мисли така. Комитетът за преглед в The Journal of Physiology, където е публикувано изследването, настоя експериментите да се повторят, преди да се съгласят да го публикуват.
Дюрант и неговите колеги съвестно изпълниха това изискване, напълно осъзнавайки тази предпазливост, тъй като самите те осъзнаха безпрецедентната странност на своите наблюдения.
„Това беше преломен момент - казва Дюрант, - за нас и за всички учени, които сме споделили за това. Но всеки експеримент, който проведохме за тестване, само потвърждаваше нашите резултати."
Ще са необходими много повече изследвания, за да се установи дали същата форма на невронна комуникация се среща в човешкия мозък. Освен това изисква проучване каква функция изпълнява. Засега това остава шокиращ факт.
„Остава да видим“, казва Диксън, „дали резултатите са свързани с бавния спонтанен ритъм, наблюдаван в кората и хипокампусната тъкан по време на сън и състояния, подобни на сън“.
Лина Медведева