Plastičnost mozga ili način na koji se naš mozak preoblikuje i fizički prilagođava dok učimo i doživljavamo stvari, od gledanja filma do učenja nove pesme ili jezika može se pratiti uz pomoć novorazvijenog alata. Naučnici sa The Scripps Research Institute osmislio je alat koji meri proteine proizvedene u pojedinačnim tipovima moždanih ćelija, ima potencijal da odgovori na osnovna pitanja o tome kako mozak funkcioniše i može da rasvetli brojne bolesti mozga u kojima plastičnost kreće da se razvija u po zlu, u pogrešnom smeru.
Plastičnost mozga pretvara genetski kod u proteine
Prethodni eksperimenti u nekoliko laboratorija već su otkrili kako aktivnost mozga podstiče promene u ekspresiji gena u neuronima, što je prvi korak u plastičnosti. Eksperimenti tima, opisani u The Journal of Neuroscience, fokusiraju se na suštinski korak u plastičnosti – prevod genetskog koda u proteine.
– Još uvek ne razumemo sve mehanizme koji leže u osnovi kako se ćelije u našem mozgu menjaju kao odgovor na iskustva, ali ovaj pristup nam daje novi prozor u proces – istakao je jedan od vođa istraživanja dr Hollis Cline sa The Scripps Research Institute.
Kada naučimo nešto novo, dešavaju se dve stvari – prvo, neuroni odmah prenose električne signale novim putevima u našem mozgu. Zatim, vremenom, to dovodi do promena u fizičkoj strukturi ćelija i njihovim vezama u mozgu. Ali, naučnici su se dugo pitali šta se dešava između ova dva koraka. Kako ova električna aktivnost u neuronima na kraju nagovara mozak da se promeni na trajniji način? Štaviše, kako i zašto se ova plastičnost smanjuje sa godinama i određenim bolestima?
Povećanje neuronske aktivnosti uvećava broj proteina
Ranije su istraživači proučavali kako se geni u neuronima uključuju i isključuju kao odgovor na aktivnost mozga, nadajući se da će dobiti uvid u plastičnost. Sa pojavom visokopropusnih tehnologija sekvenciranja gena, praćenje gena na ovaj način postalo je relativno lako. Ali, većina tih gena kodira proteine, a dr Cline je želeo da direktno pogleda kako se proteini u mozgu menjaju.
Tim istraživača dizajnirao je sistem u kojem su mogli da uvedu posebno označenu aminokiselinu – jedan od građevinskih blokova proteina – u jednu po jednu vrstu neurona. Kako su ćelije proizvodile nove proteine, one bi integrisale ovu aminokiselinu – azidonorleucin, u svoje strukture. Praćenjem tokom vremena koji proteini sadrže azidonorleucin, istraživači su mogli da prate novonastale proteine i razlikuju ih od već postojećih.
Na eksperimentu sprovedenom na miševima naučnici su koristili azidonorleucin da prate koji proteini su napravljeni nakon što su miševi doživeli veliki skok u moždanoj aktivnosti, oponašajući ono što se dešava u manjem obimu kada doživljavamo svet oko nas. Tim se fokusirao na kortikalne glutamatergične neurone – glavnu klasu moždanih ćelija odgovornih za obradu senzornih informacija. Nakon povećanja neuronske aktivnosti, istraživači su otkrili nivoe od 300 različitih proteina promenjenih u neuronima. Ovi proteini su predložili načine na koje aktivnost mozga može odmah početi da utiče na veze između ćelija.
Plastičnost mozga mogla bi da rasvetli brojne bolesti ovog organa
Ovo otkriće ukazuje na načine na koje vrlo kratak porast moždane aktivnosti može da dovede do trajnijeg remodeliranja u mozgu.
– Reč je o jasnom mehanizmu pomoću kojeg promena moždane aktivnosti može da dovede do talasa ekspresije gena tokom mnogo dana – naglasio je dr Cline.
Istraživači se nadaju da će koristiti ovaj metod za otkrivanje i proučavanje dodatnih proteina plastičnosti mozga, na primer onih koji bi mogli da se promene u različitim tipovima moždanih ćelija nakon što životinje vide novi vizuelni stimulans. Dr Cline kaže kako bi njihov alat takođe mogao da pruži uvid u bolesti mozga i starenje, kroz poređenje kako aktivnost mozga utiče na proizvodnju proteina kod mladih u odnosu na stare i zdrave u odnosu na bolesne mozgove.
Јесте све то наведено тачно, само не у потпуности. Ја нпр. већину речи страног језика који упорно учим већ десет година брзо и заборавим, јер их и практичном животу не користим баш често, сем кад учим. Најбоље је памћење практично проживљених ствари, догађаја и осећања. Теорије о учењу много не помажу.