Za prenos informacija odgovorna je složena mreža nervnih vlakana i sinapsi u mozgu. Kada je nervna ćelija stimulisana, ona generiše signale u obliku elektrohemijskih impulsa, koji se šire duž membrane dugih projekcija nervnih ćelija zvanih aksoni. Koliko brzo se informacija prenosi zavisi od različitih faktora kao što je prečnik aksona.
Kod kičmenjaka, gde je relativno veliki mozak zatvoren u kompaktnoj lobanji, još jedan mehanizam koji štedi prostor igra glavnu ulogu: mijelinizacija. Ovo uključuje formiranje biomembrane koja se obavija oko aksona i značajno ubrzava brzinu prenosa signala. Što je ovaj mijelinski omotač deblji, to je brži prenos.
„Iako je mijelinizacija sastavni deo neuronske obrade u mozgu kičmenjaka, njena adaptivna svojstva još uvek nisu sveobuhvatno shvaćena“, kaže dr Koni Kop-Šajnpflug, neurobiolog u LMU Biocentru. Ona je glavni istraživač studije nedavno objavljene u PNAS, koja otkriva nove uvide u principe mijelinizacije.
Istraživači su istraživali pitanje kako senzorna stimulacija utiče na formiranje mijelinskih slojeva. „Znamo da aksoni koji se redovno stimulišu imaju povećanu debljinu mijelinskog omotača“, objašnjava dr Mihai Stancu, glavni autor rada.
Shodno tome, redovna obuka poboljšava sposobnost prenosa. Nije, međutim, bilo poznato da li se ova promena dešava na nivou pojedinačnih nervnih vlakana ili se adaptivna mijelinizacija prenosi i na susedne, pasivne aksone u snopu vlakana.
Da bi odgovorili na ovo pitanje, naučnici su istraživali neuronsku aktivnost miševa. „Fokusirali smo se na slušni sistem, jer omogućava odvojenu aktivaciju levog i desnog neuronskog kola“, objašnjava Kopp-Scheinpflug. U tu svrhu, tim je laboratorijskim miševima privremeno oglušio na jedno uvo pomoću čepa za uši. Na ovaj način, jedna strana je tokom eksperimenta dobila jaču akustičnu stimulaciju od druge strane sa začepljenim ušima.
„Iznenađujuće, svi snopovi nervnih vlakana koje smo istraživali u mozgu sadržali su aksone koji su prenosili informacije iz desnog uha, kao i aksone koji prenose informacije iz levog uha“, kaže Stancu. Eksperimentalno izazvana jednostrana gluvoća omogućila je istraživačima da testiraju svoju hipotezu.
Njihovi rezultati su pokazali da su u mješovitim snopovima nervnih vlakana ojačani samo mijelinski omotači aksona koji su pripadali nezačepljenom aktivnom uhu. Shodno tome, aktivni aksoni nisu preneli adaptivne promene u mijelinizaciji na druga, pasivna vlakna, čak i kada su se nalazila u neposrednoj blizini.
„Izgleda da princip važi da svaki akson trenira sam za sebe“, primećuje Kopp-Scheinpflug. „Kao takva, aktivnost jednog ulaznog kanala ne može nadoknaditi deficite drugog.
Autori zaključuju da je različito čulno iskustvo tokom životnog veka osobe od vitalnog značaja. „Ako želite da ostanete kognitivno u formi, trebalo bi da svom mozgu pružite sveobuhvatan sveobuhvatan trening.“
