Biotechnologia.pl
łączymy wszystkie strony biobiznesu
Bez gleju nie byłoby plastyczności mózgu
02.01.2012
Bez gleju nie byłoby plastyczności mózgu
  Współczesne badania pokazują też i takie funkcje, jakich dotychczas nikt się po komórkach glejowych nie spodziewał. W dorosłym mózgu ssaków, w tym ludzi, istnieje pewna mała liczba komórek prekursorowych oligodendrocytów, których znaczenie i funkcje pozostają nieznane. Obecnie coraz więcej mówi się o znaczeniu gleju w procesach plastyczności mózgu.

Komórki glejowe

Komórki glejowe lub glej stanowią obok komórek nerwowych drugi składnik tkanki nerwowej. Czasami wszystkie rodzaje komórek glejowych określane są wspólnie jako neuroglej.

Funkcja

Podobnie do wielkiej różnorodności komórek nerwowych, istnieje duże zróżnicowanie komórek glejowych. Jednak o ile wszystkie neurony pełnią właściwie tę samą funkcję, komórki glejowe mogą pełnić bardzo różne funkcje fizjologiczne. Komórki glejowe współtworzą barierę krew-mózg, pełnią istotną rolę w odżywianiu komórek nerwowych składnikami odżywczymi transportowanymi układem krążenia, syntetyzują wiele istotnych enzymów używanych m.in. do wytwarzania neuroprzekaźników, tworzą osłonki mielinowe aksonów, a nawet pełnią funkcje ochronne.

Współczesne badania pokazują też i takie funkcje, jakich dotychczas nikt się po komórkach glejowych nie spodziewał. W dorosłym mózgu ssaków, w tym ludzi, istnieje pewna mała liczba komórek prekursorowych oligodendrocytów, których znaczenie i funkcje pozostają nieznane. W 2008 roku odkryto w mózgu szczura, że niektóre z tych komórek prekursorowych zawierają w swojej błonie komórkowej napięciowo zależne kanały sodowe i potasowe, zaś ich błona komórkowa jest wrażliwa na depolaryzację i otrzymuje synapsy pobudzające i hamujące z aksonów komórek nerwowych. Ta grupa komórek jest w stanie generować potencjał czynnościowy podobnie, jak to czynią komórki nerwowe, podczas gdy komórki glejowe nie posiadają takich zdolności.

Komórki satelitarne

Komórki gleju pełnią wiele różnych funkcji, m.in. stanowią zrąb dla neuronów mózgu, chronią je, odżywiają czy współtworzą barierę krew-mózg. Teraz okazało się, że nie są zwykłym klejem (ich nazwa pochodzi od gr. glia - klej), ale w znacznym stopniu odpowiadają za plastyczność mózgu. Wpływają na działanie synaps i w ten sposób pomagają segregować informacje potrzebne do uczenia.

Model komputerowy, uwzględniający wpływ gleju na synaptyczny transfer danych

Komórki gleju są jak nadzorcy. Regulując synapsy, kontrolują przepływ danych między neuronami i oddziałują na przetwarzanie informacji oraz proces uczenia Współpracując z kolegami z USA i Francji, student stworzył pierwszy na świecie model komputerowy, uwzględniający wpływ gleju na synaptyczny transfer danych. De Pittà i inni domyślali się, że glej może odgrywać ważną rolę w pamięci i uczeniu, ponieważ tworzące go komórki występują licznie zarówno w hipokampie, jak i korze mózgowej. Na każdy neuron przypada tam od 2 do 5 komórek gleju. Naukowcy zbudowali model, który uwzględniał wyniki wcześniejszych badań eksperymentalnych.

Wiadomości przesyłane w sieciach mózgu powstają w neuronach, ale glej działa jak moderator decydujący, które informacje zostaną przesłane i kiedy. Może albo wywołać przepływ informacji, albo zwolnić aktywność synaps, gdy staną się nadmiernie pobudzone. Jak nadmienia prof. Ben-Jacob, wygląda na to, że glej jest dyrygentem, który dąży do optymalnego działania mózgu.

Wbrew pozorom, przydatność modelu De Pitty nie ogranicza się wyłącznie do lepszego zdefiniowania funkcji gleju, ponieważ może zostać wykorzystany np. w mikrochipach, które naśladują sieci występujące w mózgu czy podczas badań nad padaczką i chorobą Alzheimera. W przypadku epilepsji glej wydaje się nie spełniać funkcji modulujących, a w przebiegu demencji nie pobudza przekazywania danych.

 

Źródło:

American Friends of Tel Aviv University

PAP

Oprac. Magdalena Jóźwicka

KOMENTARZE
Newsletter