Rad objavljen krajem aprila 2009. u časopisu Nature prikazuje da precizno podešavanje frekvencija oscilacije određenih neurona može utjecati na to kako mozak obrađuje informacije.

Ovdje se radi o moždanim ritmovima i aritmijama, izjavio je Karl Deisseroth, autor studije i profesor bioinženjerstva, psihijatrije i biheviorističkih nauka. Ti su ritmovi nepravilni u nekih bolesti, poput shizofrenije i autizma.

Aritmiju kardiolozi nazivaju ozbiljnim poremećajem u otkucajima srca. Prema novim istraživanjima, poput stanica srca odgovornih za njegovo kucanje, i određene stanice mozga mogu predvoditi oscilacije koje pomažu u usmjeravanju ponašanja drugih stanica.

Deisseroth je sa saradnicima proučavao neurone miševa koji stvaraju bjelančevinu nazvanu parvalbumin. Neki istraživači pretpostavljaju da ti neuroni stvaraju gama moždane valove koji osciliraju pri frekvenciji od 40 puta u sekundi (40 Hz). Prema njihovoj hipotezi, ovi bi valovi mogli imati utjecaj na protok informacija u mozgu. Do danas te pretpostavke nisu mogle biti dokazane jer nitko nije uspio selektivno kontrolirati neurone i vidjeti učinke na protok informacija ili na oscilacije.

Problematično je bilo to što smo vidjeli da su određene stanice uključene u kompleksne procese obrade informacija i da se pritom događaju oscilacije, no nitko nije znao kako te podatke povezati. Sada su stvari drukčije, rekao je Deisseroth.

Desisseroth je sa saradnicima razvio tehniku nazvanu optogenetika pomoću koje se specifične stanice mogu genetički obraditi kako bi ih se kontroliralo bljeskovima vidljive svjetlosti. Pokuse su učinili sa neuronima koji proizvode parvalbumin u miševa i otkrili da, ako ih se podraži ili inhibira, neuroni mogu proizvoditi ili prekinuti proizvodnju gama valova. Pritom naučnici mogu vidjeti označenu promjenu u kvantiteti informacija koje teku kroz dijelove mozga.Zaključak istraživanja je taj da neuroni koji proizvode parvalbumin zajedno sa gama oscilacijama pojačavaju protok stvarnih informacija u mozgu – Karl Deisseroth

Otkrili smo da ako potisnemo aktivnost neurona koji proizvode parvalbumin, primjećuje se manje oscilacija od 40 Hz. U suprotnom, ako ih potaknemo, primjećuje se više takvih gama oscilacija. To je prvi pravi dokaz uključenosti ovih neurona u stvaranje gama moždanih valova, dodaje Deisseroth

Otkrili smo i da možemo u obliku “bitova” (engl. “bits”,”bit rate”) kvantificirati učinak oscilacija na protok informacija kroz dijelove mozga i ustanovili da oscilacije specifično pojačavaju protok informacija među različitim tipovima stanica u frontalnom korteksu mozga ovih sisavaca. Konačan ishod svega je da neuroni koji proizvode parvalbumin zajedno sa gama oscilacijama pojačavaju protok stvarnih informacija u mozgu.

Ovim smo istraživanjem dobili novu perspektivu vezanu uz bolesti poput autizma i shizofrenije jer su u pacijenata sa autizmom gama oscilacije prisutne, no pogrešnog su intenziteta, a u pacijenata sa shizofrenijom postoji premalo neurona koji proizvode parvalbumin. Informacija je kod ovih stanja prisutna, no ne obrađuje se nužno na točan način.

Izvor: BNN

Leave a Reply

*

captcha *