Poznate kao cilije, projekcije mikrotubula mogu se naći u složenijim granama drveta života, uključujući i mnoge naše ćelije.
Tamo gde često imaju ulogu u kretanju, bilo da guraju ćelije okolo ili pomeraju materijale blizu njihove površine, većina u ljudskom telu – opisana kao primarne cilije – nije pokretna.
Inicijalna istraživanja pre više od jednog veka smatrala su da su ove vrste struktura zaostale. Danas su mnoge primarne cilije prepoznate kao deo sistema signalnog čvorišta koji održava telo da se prilagođava i reaguje na odgovarajući način.
Iako su utvrđene različite uloge primarnih cilija u primanju i reagovanju na senzorne informacije, malo se zna o tome kako se ove organele uklapaju u kognitivne funkcije višeg reda koje se odvijaju u mozgu.
Deo posla oblasti mozga poznatog kao striatum je da deluje kao ovaj centralni sat, koordinirajući motoričke pokrete, učenje, planiranje i donošenje odluka. Takođe je važno za upravljanje radnom memorijom i održavanje pažnje.
Za svoju studiju, istraživači su koristili tehniku manipulacije genima da uklone strijatum cilije kod miševa, što je imalo dramatičan efekat.
Dok su miševi još uvek mogli da zadrže dugoročna sećanja i uobičajene ili već naučene motoričke veštine, primećeni su različiti negativni efekti nakon uklanjanja cilija.
Pokazalo se da glodari nisu u stanju da nauče nove motoričke zadatke i pokazali su motoričko ponašanje koje se ponavlja, kao i primetna kašnjenja u donošenju odluka. Njihova sposobnost da brzo prisete informacije o lokaciji i orijentaciji, kao i njihova sposobnost da filtriraju irelevantne senzorne informacije o životnoj sredini, bile su negativno pogođene.
Različiti testovi i vežbe su sprovedene sa miševima da bi se doneli ovi zaključci, uključujući stavljanje životinja kroz lavirinte i testiranje njihove sposobnosti da prepoznaju objekte i lokacije.
„Uspešno funkcionisanje radne memorije, pažnje, donošenja odluka i izvršne funkcije zahteva tačnu i preciznu procenu vremena, obično u roku od jedne milisekunde do jednog minuta“, kaže neuronaučnik UCI Amal Alačkar.
„Kada je taj kapacitet oštećen, to znači gubitak sposobnosti brzog prilagođavanja ponašanja kao odgovor na promene u spoljašnjim stimulansima i neuspeh u održavanju odgovarajućih motoričkih odgovora usmerenih ka cilju.“
Jasno je da svi uticaji uklanjanja cilija imaju zajedničku karakteristiku: gubitak sposobnosti da se brzo promeni ponašanje kao odgovor na promene u okruženju u odgovarajućem vremenskom okviru.
Još nije u potpunosti poznato kako se rezultati ove studije odnose na ljude, ali je verovatno da cilije ljudskog mozga funkcionišu na sličan način kao i kod miševa. Istraživači već rade na naknadnim studijama kako bi bliže analizirali odnos između cilija i percepcije vremena.
Ne samo da ovo otkriće poboljšava naše razumevanje toga kako percipiramo svet, već bi nam moglo pomoći da ga popravimo u slučajevima kada naš pogled na vreme pođe naopako.
Oštećena percepcija vremena i pogrešna procena vremena je karakteristika brojnih mentalnih i neuroloških poremećaja, uključujući šizofreniju, Parkinsonovu bolest, Touretteov sindrom, poremećaj autističnog spektra i Hantingtonovu bolest.
„Naši rezultati mogu otvoriti nove puteve za efikasnu intervenciju kroz terapije ciljane na trepavice za lečenje“, kaže Alachkar.
„Naš tekući rad ima za cilj razumevanje mehanizama pomoću kojih cilije regulišu percepciju vremena i razvijaju ciljane terapije za poboljšanje deficita u ponašanju.“
Istraživanje je objavljeno u Molecular Neurobiologi.
