Mozog človeka je mimoriadne zložitý orgán, ktorý funguje vďaka neustálej komunikácii medzi miliardami nervových buniek, neurónov. Tieto bunky si medzi posielajú správy pomocou elektrických impulzov a chemických látok. Vďaka novému vedeckému objavu je možné po prvý raz sledovať nielen to, čo mozgové bunky vysielajú, ale aj čo prijímajú. Teda to, čo vlastne „počujú.“ Tento pokrok môže zásadne zmeniť chápanie toho, ako mozog funguje, ako vznikajú myšlienky, emócie alebo pamäť, a prečo niekedy dochádza k poruchám ako je schizofrénia či epilepsia.
Kľúčové pochopenie komunikácie medzi neurónmi
Keď jedna nervová bunka chce poslať správu ďalšej bunke, najprv vyšle elektrický impulz. Ten však nemôže len tak preskočiť na druhý neurón. Namiesto toho bunka na konci svojho „vlákna“ uvoľní chemickú látku zvanú glutamát do veľmi malej medzery medzi bunkami, takzvanej synapsie.
Glutamát je ako poštár, ktorý cez túto medzeru cestuje a „zaklope“ na druhý neurón, čím spustí ďalšiu reakciu. Práve glutamát je jednou z najdôležitejších látok v mozgu. Hrá veľkú rolu pri učení, pamäti aj spracovaní emócií.
Doteraz mali výskumníci možnosť sledovať výstupné signály. Teda čo nervová bunka posiela ďalej. Nedokázali však zachytiť vstupné signály, teda to čo konkrétna bunka prijíma od ostatných. Tieto prijaté správy sú pritom kľúčové. Neurón totiž reaguje len vtedy, ak dostane správnu kombináciu podnetov z viacerých zdrojov. Problém bol v tom, že glutamát sa uvoľňuje veľmi rýchlo a vo veľmi malých množstvách. Existujúce technológie ho nedokázali zachytiť dostatočne presne a rýchlo. Až doteraz.
Nový „detektor“ glutamátu
Tím vedcov z amerických výskumných inštitúcií Allen Institute a Janelia Research Campus vyvinul špeciálny bielkovinový senzor s názvom iGluSnFR4. Tento senzor dokáže zachytiť aj veľmi slabé signály glutamátu medzi neurónmi. To vedcom umožňuje sledovať, kedy a kde presne medzi bunkami prebieha komunikácia. V reálnom čase. Je to, akoby doteraz videli len to, že sa niekde rozsvietilo svetlo (výstupný signál), ale teraz konečne vedci vedia, kto vypínač stlačil a prečo.
Zásadný prelom vo výskume mozgu
Tento objav môže pomôcť odpovedať na mnohé otázky o tom, ako mozog funguje. Napríklad môže priniesť pochopenie ako vzniká pamäť alebo ako sa mozog rozhoduje a učí. Taktiež by vďaka nemu mohli pochopiť, ako vznikajú poruchy ako autizmus, epilepsia či schizofrénia a ako sa mozog mení pri starnutí a Alzheimerovej chorobe. Zároveň to môže uľahčiť vývoj nových liekov. Farmaceutické firmy môžu pomocou tohto senzora testovať, ako konkrétny liek ovplyvňuje mozgovú aktivitu, čo urýchli výskum a zefektívni liečbu.
Dobrou správou je, že tento „senzor“ bude dostupný aj pre iných vedcov po celom svete. Môžu ho získať prostredníctvom biologickej databázy Addgene a využiť ho vo svojom výskume. Tým sa zvyšuje šanca, že vďaka tejto technológii čoskoro vzniknú nové poznatky o mozgu, a možno aj nové terapie.
