Naukowcy odkryli nowy typ komórki nerwowej, która wydaje się być unikatowa dla człowieka. Badacze nie są jeszcze pewni, jakie są funkcje nowo odkrytego neuronu, ale uważają, że może być zaangażowany w precyzyjną kontrolę między regionami ludzkiego mózgu.

(E. Boldog et al./Nature Neuroscience 10.1038, 2018)

Co czyni mózg człowieka unikalnym? Co odróżnia go od mózgów zwierząt? To jedno z najbardziej intrygujących pytań dotyczących ludzkiego mózgu. Jest też jednym z tych pytań, na które ciężko naukowcom odpowiedzieć.

– Nie rozumiemy do końca, co sprawia, że ​​ludzki mózg jest wyjątkowy – powiedział dr Ed Lein z Allen Institute for Brain Science. – Analiza różnic na poziomie komórek i obwodów jest dobrym miejscem do rozpoczęcia takich badań, a teraz mamy nowe narzędzia do tego – dodał.

W publikacji, która ukazała się na łamach „Nature Neuroscience”, naukowcy z Allen Institute for Brain Science wraz z kolegami z Uniwersytetu w Segedynie wskazują jedną z możliwych odpowiedź na trudne pytanie dotyczące ludzkiego mózgu. Badacze pod kierunkiem Leina oraz Gabora Tamasa neurobiologa z Uniwersytetu w Segedynie na Węgrzech, odkryli nowy rodzaj ludzkiej komórki mózgowej, której nigdy wcześniej nie widziano u myszy i innych dobrze przebadanych zwierząt laboratoryjnych.

Tamas i doktorant Uniwersytetu w Segedynie – Eszter Boldog, nazwali te komórki „neuronami dzikiej róży” (Rosehip neurons) – to ze względu na ich pęczek aksonu, który wygląda, jak róża po zrzuceniu płatków. Nowo odkryte komórki należą do klasy neuronów zwanych neuronami hamującymi, które hamują aktywność innych neuronów w mózgu.

Badanie nie wykazało, że ta specjalna komórka mózgowa jest unikalna dla ludzi, ale fakt, że ten neuron nie istnieje w mózgach gryzoni, jest intrygujący, dodając te komórki do bardzo krótkiej listy wyspecjalizowanych neuronów, które mogą istnieć tylko u ludzi lub tylko w mózgach naczelnych.

Badacze nie są jeszcze pewni, jaką funkcję pełnią nowe neurony. Ich analiza wciąż jest na wczesnym etapie, ale uważają, że mogą one odgrywać rolę w różnych zaburzeniach pracy mózgu.

W swoich badaniach naukowcy wykorzystali próbki tkanek pobranych z mózgów zmarłych mężczyzn w wieku powyżej 50 lat, którzy oddali swoje ciała do badań. Skupili się na sekcjach górnej warstwy kory mózgowej, najbardziej zewnętrznej części mózgu odpowiedzialnej za ludzką świadomość i wiele innych funkcji, które uważamy za unikalne dla naszego gatunku. – To najbardziej złożona część mózgu i ogólnie przyjęta jako najbardziej złożona struktura w naturze – powiedział Lein.

Laboratorium badawcze Tamasa na Węgrzech bada ludzki mózg stosując klasyczne podejście i prowadząc szczegółowe badania kształtów komórek i ich właściwości elektrycznych. Z kolei w Allen Institute for Brain Science badacze pracujący nad odkryciem zestawu genów, które czynią komórki ludzkiego mózgu wyjątkowymi.

Kilka lat temu Tamas odwiedził Instytut Allena, aby zaprezentować swoje najnowsze badania na temat wyspecjalizowanych typów ludzkich komórek mózgowych. Obie grupy uczonych szybko zauważyły, że badają tę samą komórkę przy użyciu bardzo różnych technik.

(Tamas Lab, Uniwersytet w Segedynie)

– Zdaliśmy sobie sprawę, że zbliżamy się do tego samego typu komórek, ale różnymi drogami – powiedział Tamas. Zespoły badawcze zdecydowały się na współpracę.

Grupa Instytutu Allena, we współpracy z naukowcami z Instytutu J. Craiga Ventera, odkryła, że ​​neurony dzikiej róży włączają unikalny zestaw genów, genetyczną sygnaturę niespotykaną w żadnym z badanych typów komórek mózgu zwierząt. Z kolei naukowcy z Uniwersytetu w Segedynie zauważyli, że nowo odkryte neurony tworzą synapsy z innym typem neuronu w innej części ludzkiej kory, tzw. neurony piramidowe.

To, co wydaje się być unikalne w nowych neuronach, polega na tym, że łączą się tylko z jedną określoną częścią swojego partnera komórkowego, co wskazuje, że mogą kontrolować przepływ informacji w bardzo specjalistyczny sposób.

– Jeśli pomyślimy o wszystkich neuronach hamujących, jak o hamulcach w samochodzie, neurony dzikiej róży pozwolą zatrzymać samochód w bardzo konkretnych miejscach – powiedział Tamas.

Kolejnym krokiem naukowców jest poszukiwanie nowych neuronów w innych częściach mózgu i zbadanie ich potencjalnej roli w zaburzeniach pracy mózgu.

 

 

 

Źródło: Allen Institute for Brain Science, DziennikNaukowy, https://www.sciencealert.com/rosehip-neuron-discovery-absent-in-mouse-models