Az agy „támogató sejtjei” aktív szerepet játszanak a memóriában és a tanulásban
Új kutatások további bizonyítékokat szolgáltatnak arra vonatkozóan, hogy a gliasejtek többet nyújtanak, mint támogatják és táplálják az idegsejteket, amelyekről hagyományosan azt mondták, hogy az agy működéséért felelős sejtek.
Úgy tűnik, hogy az asztrocitáknak nevezett gliasejtek - úgynevezett, mert a csillagokhoz hasonló formájúak - aktív szerepet játszanak a memóriában és a tanulásban.
Ez a Kaliforniai Egyetem (UC), Riverside egyik új tanulmánya szerint.
A csapat megállapította, hogy az asztrociták - amelyek jelentősen meghaladják az idegsejteket - képesek kezelni az agy hippocampusának korlátozott terét a nem kívánt szinapszisok vagy az idegsejtek közötti kapcsolatok metszésével.
A hippokampusz az agy kicsi, de döntő része, amely fontos a memória és a tanulás szempontjából.
Egy cikkben, amelyet most a Journal of Neuroscience, a kutatók leírják, hogyan tárták fel azokat a mechanizmusokat, amelyek révén az asztrociták szabályozzák a „hippocampus áramkörének átalakulását a tanulás során”.
Megállapították, hogy amikor az asztrociták túl sokat termelnek az ephrin-B1 nevű fehérjéből, memóriaproblémákat okoz az egerekben.
Amint azt Iryna M. Ethell, az UC Riverside Orvostudományi Karának biomedicina tudományának professzora kifejti: . ”
Neuronok, gliasejtek és szinapszisok
Az agyban és a gerincvelőben két fő sejttípus létezik: neuronok; és a bőségesebb gliasejtek, amelyek mikrogliákból, asztrocitákból és oligodendrocitákból állnak.
Eredetileg azt gondolták, hogy a neuronok az agy aktív dolgozó egységei, és hogy a gliasejtek szerepe az, hogy passzívan támogassák és ápolják őket.
De egyre több kutatás mutatja, hogy a gliasejtek korántsem passzívak, és aktív szerepet játszanak az agy és az idegrendszer fejlődésében.
Például tudjuk, hogy az asztrociták segítenek szabályozni a szinapszisok képződését és működését, illetve az idegsejt vége és a többi neuron közötti tereket, amelyekkel kommunikál.
A kommunikáció kémiai hírvivők vagy neurotranszmitterek útján történik, hogy a jeleket a szinapszisokon át vigye.
A kutatók megjegyzik, hogy a korábbi vizsgálatok az asztrociták és az idegsejtek közötti rendellenes kölcsönhatásokat az agy fejlődési és degeneratív rendellenességeivel társították.
Ezen tanulmányok egy része azt is megállapította, hogy a rendellenes interakciók a memória és a tanulás károsodásához kapcsolódnak. Ugyanakkor nem azonosították a mögöttes mechanizmusokat.
Saját megállapításait követve Prof. Ethell azt mondja, hogy kollégáival úgy gondolja, hogy „a túl sok ephrin-B1-et expresszáló asztrociták megtámadhatják az idegsejteket és eltávolíthatják a szinapszisokat”.
Ezt a típusú „szinapszisvesztést” Alzheimer-kórban, amiotróf laterális szklerózisban és más neurodegeneratív betegségekben figyelték meg.
Az asztrociták eltávolítják a szinapszisokat
A kutatók a gliasejtek és az idegsejtek közötti kölcsönhatást kezdték vizsgálni az asztrociták egérneuronokra gyakorolt hatásának vizsgálatával a laboratóriumban. Megállapították, hogy amikor túl sok ephrin-B1-et termelő asztrocitákat adtak az idegsejtekhez, „megették” a szinapszisokat.
Az agy szinapszisainak eltávolítása megváltoztatja a memória és a tanulási áramköröket, ezért ez a megállapítás arra utal, hogy a gliasejtek és az idegsejtek közötti kölcsönhatások valószínűleg befolyásolják a memóriát és a tanulást.
Ennek további feltárása érdekében a tudósok élő egerekben tanulmányozták a hatást. Amikor megemelték az állatok ephrin-B1 szintjét, azt tapasztalták, hogy az állatok nem emlékezhetnek az imént tanult viselkedésre.
Előfordulhat, hogy „az ephrin-B1 túltermelése újszerű mechanizmus lehet, amellyel a nem kívánt szinapszisokat eltávolítják az egészséges agyban” - spekulál Prof. Ethell.
Ezt az elképzelést támasztja alá az a tény, hogy az asztrociták által okozott efrin-B1 termelés növekedése traumatikus agysérülés esetén gyakran megfigyelhető.
De a szinapszisok „túlzott eltávolítása” problémákat okozhat és neurodegenerációhoz vezethet - folytatja Ethell professzor.
A tanuláshoz el kell felejteni
A hippokampuszban - az agy azon részében, amely leginkább a memóriával foglalkozik - új szinapszisok alakulnak ki, amikor új dolgokat tanulunk.
És mondja Ethell professzor, mivel ebben a kis régióban kevés a hely, el kell távolítanunk néhány nem kívánt kapcsolatot, hogy helyet biztosítsunk újaknak, amint új emlékek keletkeznek.
Az egyensúlyt az új szinapszisok létrehozása és a nem kívántak eltávolítása között az asztrociták által az ephrin-B1 termelésének növekedése és csökkenése tartja fenn.
„A tanuláshoz - állítja Ethell professzor -„ először el kell felejtenünk ”. Kollégáival folytatják a gliasejtek vizsgálatát, és szeretnék kideríteni, miért csak egyes, és nem az összes asztrocita távolítja el a szinapszisokat.
„Amit biztosan tudunk, az az, hogy csak az idegsejteket célozzuk meg a tanulmányok számára, hatástalan. A gliasejtekre is oda kell figyelni. "
Prof. Iryna M. Ethell
