Visas „iLive“ turinys yra peržiūrėtas medicinoje arba tikrinamas, kad būtų užtikrintas kuo didesnis faktinis tikslumas.
Mes turime griežtas įsigijimo gaires ir susiejamos tik su geros reputacijos žiniasklaidos svetainėmis, akademinių tyrimų institucijomis ir, jei įmanoma, medicininiu požiūriu peržiūrimais tyrimais. Atkreipkite dėmesį, kad skliausteliuose ([1], [2] ir tt) esantys numeriai yra paspaudžiami nuorodos į šias studijas.
Jei manote, kad bet koks mūsų turinys yra netikslus, pasenęs arba kitaip abejotinas, pasirinkite jį ir paspauskite Ctrl + Enter.
Mokslininkai nustatė naują neuroplastiškumo mechanizmą, susijusį su mokymusi ir atmintimi
Paskutinį kartą peržiūrėta: 02.07.2025
Neuronai yra svarbūs, tačiau jie nėra vieninteliai šio proceso dalyviai. Iš tiesų, būtent „kremzlė“ – tai tarpląstelinės matricos molekulių, vadinamų chondroitino sulfatais, sankaupos, esančios nervinių ląstelių išorėje, – atlieka pagrindinį vaidmenį smegenų gebėjime gauti ir saugoti informaciją.
Žurnale „Cell Reports“ paskelbtame tyrime aprašomas naujas smegenų plastiškumo mechanizmas, arba kaip neuroniniai ryšiai keičiasi reaguojant į išorinius dirgiklius. Straipsnis pavadintas „Perisynapsinės matricos židinio klasteriai skatina nuo aktyvumo priklausomą plastiškumą ir atmintį pelėse“.
Šis darbas yra Harvardo medicinos mokyklos, Trento universiteto ir Vokietijos neurodegeneracinių ligų centro (DZNE) Magdeburge bendradarbiavimo rezultatas.
„Jutimo gebėjimai ir gebėjimas suprasti aplinką priklauso nuo smegenų veiklos, kuri leidžia mums suvokti ir apdoroti išorinio pasaulio dirgiklius. Per savo smegenis galime įgyti ir saugoti naują informaciją, taip pat prisiminti jau išmoktą informaciją“, – sako Yuri Bozzi ir Gabriele Cellini.
„Šis žavus reiškinys įmanomas dėl smegenų gebėjimo nuolat keisti neuroninių jungčių (sinapsių) struktūrą ir efektyvumą, reaguojant į išorinius dirgiklius. Šis gebėjimas vadinamas sinapsiniu plastiškumu. Suprasti, kaip vyksta sinapsiniai pokyčiai ir kaip jie prisideda prie mokymosi ir atminties, yra vienas iš pagrindinių neurologijos iššūkių.“
Yuri Bozzi yra Trento universiteto profesorius ir vienas iš pagrindinių straipsnio autorių. Gabriele Cellini yra pirmoji tyrimo autorė. Cellini pradėjo dirbti prie šio projekto 2017 m. kaip podoktorantūros stažuotoja Sabinos Berretta laboratorijoje (McLean ligoninė ir Harvardo medicinos mokykla, Bostonas) ir baigė mokslinę publikaciją dirbdama podoktorantūros stažuotoja Bozzi laboratorijoje Trento universitete.
Tyrimo centre yra chondroitino sulfatai, molekulės, gerai žinomos dėl savo vaidmens sąnariuose, kurios taip pat atlieka svarbią funkciją smegenų plastiškumui, būdamos neatsiejama smegenų tarpląstelinės matricos dalimi, kaip iš pradžių atrado dr. Aleksandro Dityatevo grupė 2001 m.
2007 m. japonų tyrime aprašyti apvalios formos chondroitino sulfato sankaupos, iš pažiūros atsitiktinai išsibarsčiusios po smegenis. Tačiau šis darbas buvo pamirštas, kol Sabinos Berrettos transliacinės neurologijos laboratorija vėl atkreipė šių struktūrų dėmesį į mokslinius tyrimus, pervadindama jas į CS-6 sankaupas (chondroitino sulfato-6 pavadinimas nurodo tikslią jų molekulinę sudėtį) ir parodydama, kad šios struktūros yra susijusios su glijos ląstelėmis ir jų labai sumažėja žmonių, sergančių psichoziniais sutrikimais, smegenyse.
Tada, 2017 m., Gabriele Cellini, neseniai įdarbintas Berretta laboratorijoje, buvo pavesta atskleisti šių spiečių funkciją.
„Pirmiausia šias struktūras išsamiai ištyrėme, jas vaizduodami labai didele raiška. Nustatėme, kad tai iš esmės buvo CS-6 padengtų sinapsių sankaupos, išdėstytos į aiškiai atpažįstamą geometrinę formą. Tada nustatėme naujo tipo sinapsinę organizaciją“, – teigia mokslininkai.
„Šiuo metu turėjome šiek tiek „eksperimentinio kūrybiškumo“; naudodami elgesio, molekulinių ir sudėtingų morfologinių metodų derinį, supratome, kad šie junginiai, įkapsuliuoti CS-6 klasteriuose, keičiasi reaguodami į elektrinį aktyvumą smegenyse.“
„Galiausiai, bendradarbiaujant su Aleksandru Dityatevu iš DZNE Magdeburgo ir Hadi Mirzapurdelawaro iš jo grupės pastangomis, sumažinome CS-6 raišką hipokampe (smegenų srityje, atsakingoje už erdvinį mokymąsi) ir parodėme, kad CS-6 buvimas yra būtinas sinapsiniam plastiškumui ir erdvinei atminčiai“, – pabrėžia Bozzi ir Cellini.
„Šis darbas atveria kelią naujam smegenų funkcijų stebėjimo būdui. Gali būti, kad visos sinapsės, susidariusios skirtinguose neuronuose CS-6 klasteriuose, gali kartu reaguoti į konkrečius išorinius dirgiklius ir dalyvauti bendroje funkcijoje, skirtoje mokymosi ir atminties procesams“, – pažymi jie.
„Atrodo, kad jie yra naujas informacijos integracijos ir asociacijų formavimo substratas daugialąsteliniame lygmenyje“, – priduria Dityatev ir Berretta.
Šis darbas yra kelių laboratorijų, įskaitant Transliacinės neurologijos laboratoriją (Sabina Berretta; McLean ligoninė - Harvardo medicinos mokykla, Bostonas), Neurovystymosi sutrikimų tyrimų laboratoriją (Juri Bozzi; CIMeC - Tarpdisciplininis smegenų mokslo centras, Trento universitetas) ir Molekulinio neuroplastiškumo laboratoriją (Aleksandras Dityatev; DZNE Magdeburg), bendradarbiavimo rezultatas.