Conexiunile intercelulare din creier, sinapsele, joacă un
rol activ nu numai în transmiterea dar şi în prelucrarea informaţiilor, aceste
mici conexiuni comportându-se ca nişte filtre care preiau şi amplifică
informaţiile preţioase din creier, au demonstrat, pentru prima oară,
cercetătorii de la Salk Institute for Biological Studies, informează ediţia
on-line a revistei PloS Biology. „În afara faptului că sinapsele asigură fluxul
informaţional, ele participă activ şi în modificarea proprietăţilor
acestora, conform
studiului nostru”, este de părere profesorul
Charles Stevens de la Laboratorul de
Neurobiologie Moleculară, prim-autorul studiului.
„Celulele creierului produc o gamă largă de „zgomot haotic”, iar sinapsele filtrează de fapt această „flecăreală” şi intesnifică informaţiile relevante. Lucrează ca nişte filtre foarte fine care se comportă exact cum vrem noi să se comporte”, afirmă cercetătorul Vitaly Klyachko, colaboratorul lui Stevens.
Celulele nervoase transmit semnalul prin intermediul unor impulsuri electrice care se propagă de-a lungul axonilor (nişte extensii asemănătore firului de păr care iau naştere din neuroni), contactul intercelular realizându-se cu ajutorul sinapselor. Când un semnal electric ajunge la capătul axonului, modificările de voltaj activează eliberarea neurotransmiţătorilor (messengerii chimici ai creierului). Aceşti neurotransmiţători traversează spaţiul intercelular prin intermediul sinapselor şi activează un semnal electric în celula adiacentă.
Oamenii de ştiinţă au presupus că sinapsele joacă un rol major în prelucrarea informaţiilor. Dar se pare că nu toate informaţiile sunt transmise. Aşa cum telefoanele mobile pierd anumite apeluri în zonele cu semnal slab, sinapsele „scapă” circa 90% a semnalelor care sosesc.
Pentru a afla cheia acestei enigme, cercetătorii de la Institutul Salk s-au folosit de nişte modele cerebrale din hipocamp (area cerebrală cu importanţă critică în procesul de învăţare şi formarea memoriei) prelevate de la animale de laborator, pentru a stimula anumite grupuri izolate de neuroni şi a măsura care dintre semnale sunt transmise de către sinapse către celula vecină şi care se pierd. În trecut studii asemănătoare au fost realizate la temperatura camerei. Având în vedere că rezultatele acestor experimente au fost de multe ori neintepretabile, cercetătorii de la Salk au realizat studiul lor la temperaturi mai crescute, apropiate de temperatura corpului, observând că transmisia semnalelor de la nivelul sinapselor este foarte dependentă de temperatură. De aici, până la descoperirea faptului că cele două tipuri majore de sinapse, excitatorii şi inhibitorii, despre care până acum s-a crezut că lucrează întotdeauna în opoziţie, acţionează de fapt în comun acord pentru a identifica modelul semnalului care transportă informaţii preţioase, a fost numai un pas nesemnificativ.
„Sinapsele recunosc amplitudinea activităţii neuronale şi, ca un modulator, pot intensifica sau scădea puterea unui semnal. Astfel semnalele importante sunt intensificate iar cele fără valoare selectate şi îndepărtate în „prăpastia sinapselor”, cele două tipuri de sinapse lucrând într-o restrânsă colaborare pentru ca transmiterea şi prelucrarea informaţiilor să fie una de reală încredere”, spune Klyachko.
„Celulele creierului produc o gamă largă de „zgomot haotic”, iar sinapsele filtrează de fapt această „flecăreală” şi intesnifică informaţiile relevante. Lucrează ca nişte filtre foarte fine care se comportă exact cum vrem noi să se comporte”, afirmă cercetătorul Vitaly Klyachko, colaboratorul lui Stevens.
Celulele nervoase transmit semnalul prin intermediul unor impulsuri electrice care se propagă de-a lungul axonilor (nişte extensii asemănătore firului de păr care iau naştere din neuroni), contactul intercelular realizându-se cu ajutorul sinapselor. Când un semnal electric ajunge la capătul axonului, modificările de voltaj activează eliberarea neurotransmiţătorilor (messengerii chimici ai creierului). Aceşti neurotransmiţători traversează spaţiul intercelular prin intermediul sinapselor şi activează un semnal electric în celula adiacentă.
Oamenii de ştiinţă au presupus că sinapsele joacă un rol major în prelucrarea informaţiilor. Dar se pare că nu toate informaţiile sunt transmise. Aşa cum telefoanele mobile pierd anumite apeluri în zonele cu semnal slab, sinapsele „scapă” circa 90% a semnalelor care sosesc.
Pentru a afla cheia acestei enigme, cercetătorii de la Institutul Salk s-au folosit de nişte modele cerebrale din hipocamp (area cerebrală cu importanţă critică în procesul de învăţare şi formarea memoriei) prelevate de la animale de laborator, pentru a stimula anumite grupuri izolate de neuroni şi a măsura care dintre semnale sunt transmise de către sinapse către celula vecină şi care se pierd. În trecut studii asemănătoare au fost realizate la temperatura camerei. Având în vedere că rezultatele acestor experimente au fost de multe ori neintepretabile, cercetătorii de la Salk au realizat studiul lor la temperaturi mai crescute, apropiate de temperatura corpului, observând că transmisia semnalelor de la nivelul sinapselor este foarte dependentă de temperatură. De aici, până la descoperirea faptului că cele două tipuri majore de sinapse, excitatorii şi inhibitorii, despre care până acum s-a crezut că lucrează întotdeauna în opoziţie, acţionează de fapt în comun acord pentru a identifica modelul semnalului care transportă informaţii preţioase, a fost numai un pas nesemnificativ.
„Sinapsele recunosc amplitudinea activităţii neuronale şi, ca un modulator, pot intensifica sau scădea puterea unui semnal. Astfel semnalele importante sunt intensificate iar cele fără valoare selectate şi îndepărtate în „prăpastia sinapselor”, cele două tipuri de sinapse lucrând într-o restrânsă colaborare pentru ca transmiterea şi prelucrarea informaţiilor să fie una de reală încredere”, spune Klyachko.
