Oamenii de știință au dezvoltat o nouă metodă de a „asculta” limbajul ascuns al creierului

Oamenii de știință au proiectat o proteină capabilă să înregistreze semnalele chimice primite de celulele cerebrale.

Aceste mesaje primite, silențioase ca o șoaptă, reprezintă eliberarea neurotransmițătorului glutamat, care joacă un rol critic în comunicarea neuronală, dar care, până acum, a fost extrem de dificil de captat.

• Bateriile vehiculelor electrice au avansat atât de mult încât tehnologia va depăși degradarea cauzată de schimbările…
• Un medicament neașteptat ar putea deveni tratament pentru Alzheimer

Cercetătorii pot studia acum modul în care neuronii fac calcule — cum procesează mii de semnale de intrare pentru a produce un semnal de ieșire care stă la baza unei decizii, a unui gând sau a unei amintiri.

Perturbările în semnalizarea glutamatului sunt legate de Alzheimer, schizofrenie, autism, epilepsie și alte afecțiuni. Acești senzori ar putea ajuta la descoperirea cauzelor profunde ale acestor boli.

Companiile farmaceutice pot testa modul în care noile tratamente afectează activitatea sinaptică reală, accelerând căutarea unor terapii mai eficiente.

Proteina specială, numită iGluSnFR4, este un indicator molecular de glutamat. Este suficient de sensibilă pentru a detecta cele mai slabe semnale între neuroni, oferind o nouă modalitate de a interpreta cascada complexă de activitate electrică ce susține învățarea, memoria și emoțiile.

Descifrarea limbajului ascuns

Descoperirea, publicată în jurnalul Nature Methods, permite cercetătorilor să vadă neuronii comunicând în timp real.

Pentru a înțelege importanța, trebuie să știm cum funcționează creierul: miliarde de neuroni „vorbesc” între ei prin impulsuri electrice trimise de-a lungul axonilor.

Când semnalul ajunge la capăt, acesta nu poate să „sară” golul către următoarea celulă (sinapsa). În schimb, declanșează eliberarea glutamatului în sinapsă, ceea ce determină următoarea celulă să se activeze.

Până acum, detectarea acestor semnale primite în țesutul cerebral viu era aproape imposibilă. Tehnologiile vechi erau ori prea lente, ori prea puțin sensibile pentru a capta acțiunea la nivelul unei singure sinapse.

Un rol critic în comunicarea neuronală

„Este ca și cum ai citi o carte cu toate cuvintele amestecate, fără să înțelegi ordinea lor sau cum sunt aranjate”, a explicat Kaspar Podgorski, cercetător principal la Institutul Allen.

„Simt că ceea ce facem noi aici este să adăugăm conexiunile dintre acei neuroni și, făcând asta, înțelegem acum ordinea cuvintelor în pagină și ce înseamnă ele.”

Înainte de acești senzori, cercetătorii puteau înregistra doar semnalele de ieșire (ce „spunea” celula), lăsând cealaltă jumătate a ecuației (ce „auzea” celula) un mister, scrie EurekAlert.

Vă mai recomandăm să citiți și:

Creierul bărbaților versus creierul femeilor: Care sunt diferențele?

Creierul uman încă bate Inteligența Artificială, confirmă noi cercetări

De ce creierul preferă să țină minte gândurile și experiențele negative?

Neuroștiința percepției timpului: de ce creierul simte că orele trec diferit