Mózg: struktura mózgu o wiele mniej złożona niż uważano!

Niektórzy uważają, że mózg jest najbardziej skomplikowanym obiektem w tym wszechświecie. A teraz, jak się okazuje, opinie te mogą być nieco przesadzone, według badaczy amerykańskich. W rzeczywistości, mózg miałby się bowiem składać z włókien prostopadłych i równoległych jedne do drugich, co sprawiałoby, że miałby on strukturę trójwymiarowej siatki.

Tylko co to oznacza dla świata medycznego?

Mózg to dziesiątki miliardów neuronów, powiązanych jedne z drugimi, dzięki setkom miliardów połączeń. Można więc się naprawdę zgubić w tej sieci i nigdy z niej nie wyjść.

A jednak, badacze ze szkoły medycznej w Harwardzie wykazali, że ta pozorna złożność ma wynikać ze struktury o wiele bardziej prostej niż mogłoby się nam to wydawać. Badanie zostało opublikowane w przeglądzie naukowym Science.

Od wielu lat, aby obserwować włókna w mózgu, badacze posługują się techniką obrazowania nazywaną tensorem dyfuzji, która pozwala na śledzenie rozprzestrzeniania się wody w tkankach biologicznych. Podążając tą drogą, możliwe jest zaobserwowanie połączeń między włóknami.

A do swojego badania, naukowcy amerykańscy opracowali technikę rezonansu magnetycznego o spektrum dyfuzji, która lepiej wykrywa miejsca, gdzie te włókna są ze sobą połączone.

Mózg ma strukturę według trzech osi, które tworzą kratkę, stwierdzili badacze.

Dzięki badaniom mózgów czterech gatunków naczelnych, a także ochotników ludzkich, naukowcy wykazali, że włókna są rozłożone prostopadle, a w każdym punkcie połączenia zakręcają pod kątem prostym. Przypomina to trójwymiarową kratkę.

W ten sposób, można podać szerokość geograficzną, długość geograficzną, a także wysokość włókien, a nawet stworzyć cały atlas mózgu. Co więcej, włókna te są ułożone według trzech głównych osi: tych samych, które ustalają się w pierwszych stadiach rozwoju embrionalnego. Osie te to: góra-dół, prawo-lewo, tył-przód.

Jeden z autorów tego badania, Van Wedeen, wyjaśnia, że taka organizacja pozwala włóknom na krzyżowanie się w dobrych kierunkach, dzięki prostym regułom klasycznym, kontrolowanym przez sygnały biochemiczne.

A jednak, struktura ta nie jest idealna. U zwierząt przetestowanych w tym badaniu, na przykład u przedstawiciela gatunku Galago alleni, czyli galago Allena, który jest najbardziej oddalony od nas, czyli od ludzi, siatka ta wydaje się najbardziej wyraźna. A im wyżej wdrapujemy się po pniu drzewa genealogicznego, od naczelnych do człowieka, tym więcej fałd i krzywizn pojawia się w strukturze mózgowej. Ciekawe? Ciekawe.

Perspektywy interesujące, ale czy można im wierzyć?

Odkrycie to, które jest jak najbardziej nieoczekiwane, może przydać się w kolejnych badaniach naukowych, o wielkim znaczeniu, stwierdzają badacze amerkańscy. Na przykład, może ono pomóc lepiej zrozumieć po prostu ewolucję mózgu.

Gdyby te struktury rozchodziły się w każdym kierunku, o wiele ciężej byłoby określić ich bazę. Ale gdyby okazało się, że warstwy te są ułożone prawie jedna na drugiej, chronologia ta mogłaby być o wiele łatwiejsza do ustalenia.

Żeby to lepiej zobrazować: wyobraźcie sobie, że widzicie dwunastopiętrowy budynek. Ewidentne jest więc, że jeśli dostrzegamy dwunaste piętro tego budynku, to o wiele łatwiej jest sobie wyobrazić, że pod nim istnieje piętro jedenaste, dziesiąte, i wszystkie inne pozostałe.

Inny trop: badacze amerykańcy uważają, iż być może będzie możliwe ustalenie związku między uszkodzeniami na poziomie mózgu a różnymi patologiami neurologicznymi i psychicznymi. Ich pomysł zakłada, że brakujące włókna w mózgu mogą być przyczyną chorób nerwowych. W ten sposób, być może uda się je leczyć ponownie, łącząc ze sobą regiony mózgu, które powinny były pozostać skomunikowane.

Historia ta jest piękna i bardzo obiecująca, to nie ulega wątpliwości. A jak uważają niektórzy sceptycznie nastawieni naukowcy, historia ta zdaje się nawet zbyt piękna, żeby była prawdziwa. To po prostu nie może być AŻ tak proste, mówią eksperci.

Na przykład, Marco Catani, specjalista od obrazowania przez dyfuzję, z King’s College w Londynie, utrzymuje, że technika zastosowana przez badaczy amerykańskich nie wykrywa włókien, które się krzyżują pod kątem 70 stopni.

Sam Marco Catani przyznaje, że czasami zdarzało mu się odkryć włókna, których wcześniej nie widział, uzupełniając swoje badania przy pomocy innej techniki obrazowania. Z kolei, Van Wedeen uważa, że niezależnie od użytej techniki, obserwacje te pozostałyby zawsze niezmienione.

A to oznacza, że potrzebne są dodatkowe badania, które pozwolą rozjaśnić tę kwestię. Dobry początek nowej dziedziny badań?