Odkryto nowy rodzaj sygnałów nerwowych - występują tylko u ludzi?

Ludzki mózg to złożony system połączonych neuronów, które nieustannie wymieniają informacje za pomocą sygnałów elektrycznych i chemicznych. W "Science" opublikowano wyniki badań pokazujących, że w ludzkim mózgu istnieje rodzaj sygnałów, których nie obserwuje się w mózgach gryzoni.

Wykazanie różnic w sygnałach nerwowych występujących u ludzi i innych ssaków może pomóc nam ustalić, dlaczego jesteśmy tak wyjątkowi. To z kolei może prowadzić do pełniejszego zrozumienia mechanizmów neurologicznych i modelowania licznych chorób.

Naukowcy przyjrzeli się wycinkom mózgu pacjentów z epilepsją lub guzami. Skoncentrowali się na dendrytach - przypominających gałęzie rozszerzeniach komórek nerwowych, które łączą się z innymi neuronami, umożliwiając wymianę informacji. Większość tego, co wiemy o dendrytach, pochodzi z badań na gryzoniach, więc możliwość zbadania ludzkich próbek jest czymś wyjątkowym.

Dzięki ewolucji ludzkiego mózgu, ma on wyjątkowo grubą korę (ok. 3 mm), która jest nieproporcjonalnie gruba w drugiej i trzeciej warstwie. To prowadzi do powstania dużych i skomplikowanych dendrytów.

Synapsy są strukturami, które umożliwiają wysyłanie impulsów nerwowych między dwoma komórkami. Komunikują się one za pośrednictwem zdarzeń elektrycznych zwanych potencjałami czynnościowymi. Setki sygnałów synaptycznych określają, czy powstanie potencjał czynnościowy. Właściwości elektryczne dendrytów determinują liczne transformacje od momentu wejścia do synapsy, co oznacza, że są one kluczowe dla procesów zachodzących w neuronach.

Naukowcy wykorzystali obrazowanie fluorescencyjne w celu zbadania właściwości neuronów. Odkryli nieznane wcześniej klasy potencjałów czynnościowych w dendrytach, co oznacza, że mechanizmy aktywności neurologicznej są znacznie bardziej złożone niż nam się wydawało.

Najciekawsze jest to, że spośród nowo odkrytych potencjałów czynnościowych, jeden przemieszczał się tylko przy użyciu jonów wapnia - zamiast jonów wapnia i sodu. Nigdy wcześniej nie widziano czegoś podobnego w komórkach kory ssaków.

Potrzebne są dalsze badania, ale neuronaukowcy mają częściowo związane ręce - nie są w stanie symulować działania kompletnego neuronu. Co więcej, badania przeprowadzono na ludzkich komórkach, ale nie u żywych ludzi. Może to oznaczać, że inne ssaki także mają podobne sygnały, ale jeszcze ich nie dostrzegliśmy.