Novo istraživanje Holandskog instituta za neuronauku pokazuje da ćelije lustera, specifična vrsta moždanih ćelija, postaju aktivne tokom neočekivanih situacija. Istraživači se već duže vreme pitaju o funkcionalnosti ovih ćelija.
Zamislite da vozite bicikl na posao kroz grad i odjednom vidite neku novu zgradu negde. Prvog dana to je veoma iznenađujuće. Drugog dana, ovo se donekle smanjuje; posle nedelju dana to više ne primećujete. Ista stvar se dešava i obrnuto: kada zgrada koja je uvek bila tu iznenada nestane, i vi ste iznenađeni. Ali kako vaš mozak signalizira neočekivane promene i koje ćelije su uključene?
Da bi saznao više o ovom fenomenu, Koen Seignette iz laboratorije Kristijana Levelta udružio je snage sa svojim kolegama iz laboratorije Kole i laboratorije Roelfsema. Zajedno su istraživali posebnu vrstu moždane ćelije koja se nalazi u malom broju u korteksu: ćelija lustera. Za razliku od drugih inhibitornih moždanih ćelija, one inhibiraju samo jednu tačku drugih ćelija, ali malo se zna o tome zašto i kada.
Koen Seignette kaže: „Već smo znali dosta o funkciji većine tipova inhibitornih moždanih ćelija, ali ćelije lustera su bile misterija. To je zato što nisu jasno genetski obeležene i stoga se ne mogu pravilno ispitati. Sada smo dobili model miša u kome su ćelije lustera obeležene fluorescentno. Ovo nam omogućava da ih slikamo uživo i odredimo kada su aktivne. To nudi nove mogućnosti.“
„Kao prvi korak, pogledali smo na šta reaguju ćelije lustera u vizuelnom korteksu. Šta se dešava sa ovim ćelijama kada miš počne da trči ili kada predstavljamo vizuelne stimuluse?“
„U jednom od eksperimenata imali smo miševe da šetaju virtuelnim tunelom. Kada je miš potrčao, tunel se pomerio, a kada je stao, i tunel se pomerio. Koristeći ovu postavku, mogli smo da stvorimo neočekivanu situaciju zaustavljanjem tunela. dok je miš još trčao. Tokom ovih događaja ćelije lustera su počele da pucaju kao lude.“
Plastičnost
Kristijan Levelt kaže: „Vidimo da vrsta stimulansa zapravo nije toliko važna, važno je da je neočekivana i iznenađujuća. Takođe smo primetili da dolazi do navikavanja i promena, što se može uporediti sa gore pomenutim primerom nove zgrade. U početku , ćelije reaguju snažno, ali nakon višekratnog izlaganja, aktivnost postaje slabija.“
„Ovo pokazuje da su ćelije sposobne da se prilagode, što je koncept poznat kao plastičnost. Ova plastičnost se takođe javlja na strukturnom anatomskom nivou: bukvalno možemo videti promene u sinapsama koje ćelije lustera formiraju na drugim moždanim ćelijama.“
„Ono što ovu studiju čini važnom je to što je ovo prva zaista sveobuhvatna studija ćelija lustera u vizuelnom korteksu. Utvrdili smo na šta reaguju, sa kojim se moždanim ćelijama povezuju i kakav je njihov uticaj na druge moždane ćelije.“
„Ovo nikada ranije nije razmatrano tako detaljno. Razumevanje uloge ovih inhibitornih neurona u korteksu je ključno za mnoge procese, uključujući učenje iz neočekivanih okolnosti. Svi znamo da se stvari bolje sećate kada vas zaista iznenade. predviđanje je netačno, tu možete pronaći informacije. Potrebna vam je plastičnost da biste ažurirali svoje uvide, a ove ćelije bi mogle da igraju ulogu u tome.“
Ćelije lustera, nazvane po sličnosti sa lusterom, su inhibitorne moždane ćelije koje se fokusiraju na početnu tačku (početni segment aksona) električnih signala u piramidalnim ćelijama, najčešćim ćelijama u korteksu.
Smatralo se da ćelije lustera mogu da vrše snažnu kontrolu nad piramidalnim ćelijama blokiranjem akcionog potencijala. Iznenađujuće, sadašnja istraživanja pokazuju da je ovaj efekat veoma slab, što je u suprotnosti sa prethodno izvedenim zaključcima.
