Smegenys iki šiol yra vienas labiausiai mokslininkus dominančių organų. Dabar naujai paskelbtas tyrimas pateikia vienus iš aiškiausių įrodymų, kad žmogaus smegenys net ir senatvėje toliau augina naujus neuronus atminties srityje, vadinamoje hipokampu. Vilniaus universiteto Gyvybės mokslų centro (VU GMC) ir EMBL (angl. European Molecular Biology Laboratory) partnerystės instituto mokslininkės prof. Urtės Neniškytės teigimu, šis tyrimas įtvirtina mokslininkų jau kurį laiką keltas hipotezes ir atveria duris naujų terapijų vystymui.
Švedijos mokslininkų „Science“ publikuotame tyrime pateikiami įrodymai, jog žmonių smegenyse nauji neuronai formuojasi kone visą gyvenimą. Šis naujų neuronų augimas, dar vadinamas neurogeneze, vyksta hipokampe, kuris yra svarbi smegenų dalis, susijusi su mokymusi, atmintimi ir emocijomis.
„Maždaug iki šio šimtmečio buvo galvojama, kad mes neuronų turime tik tiek, kiek mums susiformuoja dar prieš gimstant, ir paskui mes galime daugiau jų išlaikyti, jeigu gerai jais rūpinamės, arba daugiau prarasti, jeigu sukeliama kažkokia žala smegenims. Tačiau prieš maždaug 20 metų buvo pastebėta, kad pelių smegenyse mes galime aptikti neuronų, kurie, panašu, yra susiformavę jau suaugusiose pelėse. Ir tai buvo labai svarbus atradimas, jis buvo kontroversiškas, nes visiškai pakeitė viso lauko supratimą, [įrodant] kad smegenyse nauji neuronai gimsta ir toliau“, – pasakoja U. Neniškytė.
Tačiau, mokslininkės teigimu, nuo to laiko daug kas pasikeitė, ir jau kurį laiką diskusijos apie neurogenezę žmonių smegenyse nebėra kontroversiškos.
„Mes žinome, kad smegenyse gimsta nauji neuronai, mes žinome specifines smegenų sritis, kur tai yra reikalinga. Viena iš tokių sričių yra hipokampas, mūsų už atmintį atsakinga smegenų struktūra. Ir taip pat esame identifikavę įvairias sritis, kuriose gimsta nauji neuronai, vadinamosios neurogenezės zonos. Vadinasi, jie negimsta tiesiog bet kur. Tačiau visa tai, ką aš pasakoju, buvo nustatyta pelių modeliuose. Ir nors pelės yra žinduoliai ir yra evoliuciškai gana artimos žmonėms, tai nėra žmonės“, – komentuoja pašnekovė.
Žmonių ir pelių smegenys labai reikšmingai skiriasi, pavyzdžiui, žmonių smegenys turi vingius, o pelių yra visiškai lygios. Dėl to buvo svarbu įrodyti, jog pelių smegenyse pastebėti procesai taip pat vyksta ir žmonių smegenyse. „Science“ publikuotame tyrime, anot mokslininkės, tai aiškintasi labai specifiškai.
„Kuo šis straipsnis yra ypatingas – mokslininkai pasižiūrėjo į labai skirtingo amžiaus žmones, nuo gimimo iki jau vyresnio senyvo amžiaus žmonių, ir žiūrėjo kaip hipokampe, kur neuronai gimsta; ir dar kai kuriose savo tyrimų dalyse išsiskyrė tiktais vieną hipokampo dalį, kurioje dažniausiai pelėse yra randama naujų neuronų. Ir pritaikė skirtingus metodus ieškoti tų neuronų, kurie būtų naujai gimę“, – pasakoja U. Neniškytė.
Tyrėjai derino pažangias technologijas, įskaitant ląstelių branduolyje esančių RNR sekoskaitą (skaitymą) ir mašininį mokymąsi, kad galėtų rūšiuoti ir tirti smegenų audinių mėginius iš tarptautinių biobankų. Jie išanalizavo daugiau nei 400 000 hipokampo ląstelių branduolių iš 24 žmonių, be to, naudodami kitas technikas ištyrė dar 10 kitų smegenų. Tyrimas apėmė asmenis iki 78 metų, tarp jų – šešis vaikus ir keturis paauglius.
„Ką mokslininkai atrado, iš tikrųjų patvirtino tai, ką mes iš esmės žinome apie smegenų plastiškumą. Kad plastiškumas yra didesnis jaunesnių žmonių negu vyresnių. Jie rado, kad iki penkerių metų vaikų hipokampe yra daug šitų naujai gimstančių neuronų. Vėliau, paauglystėje ir suaugusiose smegenyse, jų yra mažiau ir jų mažėja su amžiumi. Tai yra viena iš priežasčių, kodėl mūsų smegenų plastiškumas mažėja“, – komentuoja mokslininkė.
Pašnekovės teigimu, nors daugelis ir tikėjosi tokių tyrimo rezultatų, jie vis tiek yra itin reikšmingi mokslo bendruomenei.
„Aš manau, kad tai bus pakankamas įrodymas, kad kiti mokslininkai pripažintų. Mano patirtis bendraujant su kitais mokslininkais buvo, kad mes manėme, jog gimsta tie neuronai, bet tai nebuvo patikimai įrodyta. Tai ta kontroversija nėra tikra kontroversija, ji yra abejonė. Nes moksle mes tikime tik tuo, kas yra gana griežtai įrodyta.
Ką šis tyrimas padarė – labai sistemingai, labai specifiškai ir tiksliai parodė, atrado būdų ieškoti tų neuronų ir parodyti, kad tie neuronai iš tikrųjų egzistuoja. Ir taip skirtingais būdais patvirtinto, kad jų atradimas yra neatsitiktinis“, – pabrėžia mokslininkė.
Anot U. Neniškytės, ši žinia visų pirma svarbi mūsų supratimui apie tai, kaip veikia smegenys.
„Klausimas yra, o kas nutinka, jeigu tų neuronų gimsta per daug arba per mažai? Buvo donorų, kuriuose buvo išvis beveik nerasta hipokampo audiniuose naujųjų neuronų. Bet iškyla klausimas, ar tai yra tiesiog techninė problema – dėl kažkokių priežasčių iš to audinio nepavyko išskirti neuronų, ar vis dėlto tai yra kažkoks biologinis priežastingumas. Ir tuomet tyrėjai vėlgi žiūri, o kokių dar ląstelių trūksta, kokių dar ląstelių nėra, tam, kad suprastų. Ir jie teigia, kad šiuo konkrečiu atveju tai nėra tik techninis variabilumas, tai yra ir biologinis variabilumas, kad yra dalis žmonių, kurių smegenyse tų naujai gimstančių neuronų rasime labai mažai arba išvis nerasime“, – komentuoja pašnekovė.
Nors šiuo atveju tai nėra susieta su jokia patologija, bet, anot U. Neniškytės, tai galėtų būti tam tikrų patologijų priežastis.
„Priešingai, kitų pacientų smegenyse buvo rasta labai daug naujai gimstančių neuronų, nepaisant to, kad jie yra suaugę žmonės. Ir šiuo atveju vienam iš tokių donorų buvo epilepsija. Tam tikros epilepsijos rūšys yra siejamos su per didele neurogeneze, per dideliu naujų neuronų gimimu. Ir čia mes dabar matom, kad yra biologinis įrodymas, kad iš tiesų pacientuose, kurie turi epilepsiją, gali būti, kad mes nustatysime per didelę neurogenezę.
Tai atveria galimybes naujų terapijų vystymui. Mes galbūt galime moduliuoti (valdyti – LRT) tą neurogenezę, sumažinti ją, priartinti prie normalios ir tokiu būdu riboti neigiamas neuropatologijas, tokias kaip epilepsija. Bet čia viskas tiktai ateityje. Dabar tai, ką aš šneku, yra laisva interpretacija, tiesiog žiūrint į tuos duomenis, kuriuos mokslininkai čia ir dabar pateikė“, – apibendrina VU GMC ir EMBL mokslininkė dr. Urtė Neniškytė.
