Elveszett emlékek felkutatása

Új típusú kommunikációs kapcsolat jelenlétét mutatták ki az agyban.

Az emberi agyban durván egymilliárd, szinaptikus réseken egymással kommunikáló idegsejt, neuron található. Nagyon fiatal emlősök agyában az idegi üzenetek gyakran képtelenek átjutni egyik szinapszisból a következőbe.

Amint az agy érése halad előre, úgy válnak a rések működőképesebbé, számuk növekszik, és kialakulnak az emlősökre jellemző kognitív képességek. Annak megismerése, hogy e kapcsolatok miként válnak működőképessé, megértetheti, mit lehet tenni, ha a fejlődés során valami rossz útra tér.

Amikor a szinaptikus kapcsolatok létrejönnek, a kezdeti kommunikációs próbálkozások még nem működnek. Ezt "csendes beszélgetésnek" nevezik, mivel az üzenet nem kerül át egyik sejtből a másikba. Általánosan elfogadott, hogy a fogadó, posztszinaptikus neuronról hiányzik egy receptormolekula, tehát képtelen a másik sejt által kibocsátott neurotranszmitter megkötésére, de két kutató szerint a sejt korai fejlődésekor megtalálhatók rajtuk ezek a molekulák.

A sejtek azért nem érzékelik a neurotranszmittert, mert kibocsátásuk nagyon lassú. Eddig úgy gondolták, hogy a hírvivő egy adagban, villámgyorsan kerül ki. Mostanra bebizonyították, hogy ennek lassú formája is létezik. Az eredmények annak a régi hitnek is ellentmondanak, miszerint bizonyos receptorok hiányoznak az éretlen fogadósejtről.

In vitro patkányagy hippokampusz részéből vett sejteken történtek a kísérletek, de valószínűleg a mechanizmus elég általános ahhoz, hogy bármely faj központi idegrendszeréből nyert neuronokban hasonló a folyamat menete. Az idegsejt nyúlványának, axonjának végén nem pusztán egyfajta hírvivőt kibocsátó szinapszis alakulhat ki.

Innen a hírvivő anyag kisebb csomagokban, vezikulákban a szomszéd sejt testéhez jut, ahol folytatódik az üzenet továbbítása. Az agy szinapszisainak körülbelül 70%-a serkentő típusú. Négy éve kezdték kidolgozni azt a rendszert, aminek segítségével a "csendes" szinapszisok érése vizsgálható.

A rendszert mikroszkóp, finomszabályozó kezelőszerelvények, valamint az ezeket ellenőrző számítógépes program alkotja. A kísérletben a serkentő hírvivők közé tartozó glutamátot közvetlenül a fejlődő agy egy neuronjának posztszinaptikus felszínére vitték fel. A sejt válaszolt a kémiai anyagra, tehát bebizonyították a specifikus receptormolekulák létezését.

Figyelmük ezután az átvivő oldalra irányult. Az átvitel sebessége kb. 1 milliszekundum volt, de ez akár a tizede is lehet éretlen kapcsolatokban. A kibocsátás sebességéről feltételezik, hogy a neurotranszmittert kiválasztó vezikulák felszínén lévő fúziós pórus szabályozza, így ez meghatározhatja a szinaptikus kapcsolatok működését is.

Még nem tudják, miért vannak ilyen lassú molekuláris üzenettovábbítások, de gyanítják, hogy ha irányíthatóak, akár egy gyermek szellemi fejlődési menetén is változtatni, vagy degeneratív agykárosodásokat is kezelni lehetne. Emellett az Alzheimer-kórban szenvedők elveszett rövid távú emlékeinek helyreállításában betöltött szerepüknek gondolata is reménnyel tölti el a kutatókat.