Θερμοστάτης νευρωνικής δραστηριότητας

Μια ομάδα ερευνητών ότι οι υγιείς εγκέφαλοι είναι σε θέση να ρυθμίζουν στενά το ρυθμό με τον οποίοι οι νευρώνες επικοινωνούν μεταξύ τους, εμποδίζοντας τη διαδικασία αυτή να συμβαίνει πολύ αργά ή πολύ γρήγορα – μια ανακάλυψη που θα μπορούσε να έχει τεράστια επίπτωση στον τρόπου που σκεφτόμαστε για τις νευρολογικές παθήσεις, όπως η επιληψία.



Οι συγγραφείς ενός άρθρου που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Neuron αυτό το μήνα ισχυρίζονται ότι έχουν αναγνωρίσει αυτό που αποκαλούν «νευρικό θερμοστάτη» – έναν μηχανισμό με το οποίο ο εγκέφαλος αναγκάζει το ρυθμό ενεργοποίησης των κυττάρων να επανέλθει σε μια αρχική τιμή μετά από κάποια περίοδο υπέρ- ή υποδιέγερσης.

Οι νευρώνες αρχίζουν να πυροδοτούνται ταχέως σε περιπτώσεις αισθητηριακής υπερφόρτωσης. Παρομοίως, η στέρηση του εγκεφάλου από περιβαλλοντικά ερεθίσματα, όπως η όραση και οι ήχοι, επιβραδύνει τη νευρωνική δραστηριότητα. Μια σειρά νευρολογικών παθήσεων αποδίδονται σε παρόμοιες αλλαγές της χημείας του εγκεφάλου – η επιληψία, για παράδειγμα, χαρακτηρίζεται από απρόβλεπτες αιχμές του ρυθμού ενεργοποίησης των νευρώνων, ενώ το αντίθετο ισχύει για τον αυτισμό.

Υπό την εποπτεία της Gina Turrigiano, ερευνητές του Πανεπιστημίου Brandeis μελέτησαν το πώς η εγκεφαλική δραστηριότητα θα μπορούσε με τεχνητό τρόπο να αλλάξει – και το αν ακολούθως επιστρέφει σε φυσιολογικά επίπεδα – σε μια ομάδα νεαρών αρουραίων. Τα ζώα αυτά έχαναν προσωρινά την όρασή τους από το ένα μάτι.

Οι ερευνητές παρατήρησαν πως για 48 ώρες, η νευρωνική ενεργοποίηση στο επηρεασμένο ημισφαίριο του εγκεφάλου μειωνόταν σημαντικά – μια προβλέψιμη αντίδραση στην έλλειψη εξωτερικών ερεθισμάτων. Ωστόσο, κατά τις επόμενες δύο ημέρες, οι βραδύτεροι νευρώνες σταδιακά ανέκαμπταν στον αρχικό τους ρυθμό ενεργοποίησης – μια διαδικασία που οι ερευνητές  χαρακτήρισαν «σαν να αρχίζει να ζεσταίνεται ένα κρύο σπίτι». Τελικά, η νευρωνική ενεργοποίηση συνέβαινε με την ίδια ταχύτητα και στα δύο ημισφαίρια, παρά το ότι το ένα εξ αυτών δεν λάμβανε οπτικά δεδομένα. Επιπλέον, ο εγκέφαλος ρύθμιζε τη δραστηριότητα αυτή ανεξάρτητα από το αν ο αρουραίος ήταν ξύπνιος ή κοιμισμένος.

«Οι άλλοι κανόνες λειτουργίας του εγκεφάλου πρέπει να προσαρμοστούν στα πλαίσια αυτού του στενά ρυθμιζόμενου συστήματος κλειδωμένου μέσου ρυθμού ενεργοποίησης», παρατηρεί ο επικεφαλής συγγραφέας Keith Hengen. «Αν καταφέρουμε να κατανοήσουμε το πώς επιτυγχάνονται αυτά τα σημεία ρύθμισης, μπορεί να καταφέρουμε ν α τα ρυθμίσουμε και να επαναφέρουμε τους εγκεφάλους των ατόμων που πάσχουν από τέτοιες διαταραχές (όπως η επιληψία) σε ισορροπία».

Πηγή