تحقیقات جدید راه را برای نظریه نوآورانه پردازش شناختی هموار می کند

به گزارش سیناپرس همدان، مائوریزیو د پیتا، دانشمند مؤسسه مغز کرمبیل و اولین نویسنده این مطالعه، می‌گوید: نقش نورون‌ها به خوبی ثبت شده است، اما نورون‌ها با سلول‌های گلیال پراکنده شده‌اند و بسیاری از سیناپس‌های مغز دارای گلیا هستند. ما در حال حاضر نمی‌دانیم که نورون‌ها و گلیا چگونه با هم کار می‌کنند، یا اینکه چگونه اختلال عملکرد گلیال به نقص‌های شناختی منجر می‌شود.
سلول های گلیال در سراسر مغز فراوان هستند و چندین نقش مهم را ایفا می کنند. مدت‌ها تصور می‌شد که این سلول‌ها ناظران منفعل هستند، از نظر فیزیکی از نورون‌ها و سیناپس‌ها حمایت می‌کنند، مواد مغذی را به نورون‌ها می‌آورند و سموم و مواد زائد را از بین می‌برند. با این حال، دانشمندان اخیراً کشف کرده‌اند که گلیا با نورون‌ها به روشی مشابه ارتباط نورون‌ها از طریق سیگنال‌های شیمیایی با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کند.
این مقاله اولین نظریه نقش گلیا را در پردازش شناختی در مغز ارائه می‌کند. دکتر د پیتا می‌گوید: نوع سلول‌های گلیالی که ما مطالعه می‌کنیم، به نام آستروسیت‌ها، می‌توانند فعالیت مدارهای مغزی ما را تغییر دهند و بر نحوه رفتار ما تأثیر بگذارند.
این مطالعه به نقش آستروسیت ها در حافظه فعال، یعنی توانایی ذخیره اطلاعات برای کارهای در حال انجام، مانند دنبال کردن خط داستانی یک فیلم یا شمردن تا ده، پرداخت.
دکتر د پیتا می‌گوید: ما می‌دانیم که آستروسیت‌ها سیگنال‌های شیمیایی ویژه‌ای را منتشر می‌کنند و نشان داده‌ایم که این سیگنال‌دهی می‌تواند واسطه بازخوانی‌های مختلف حافظه کاری باشد. فاش كردن اينكه فعل و انفعالات شيميايي ميان نورون ها و آستروسيت ها مي تواند در هسته حافظه فعال باشد، همچنين به ما مي گويد كه در صورت داشتن نقص حافظه فعال كه اغلب نشانه هاي هشدار دهنده اختلالات عمده مغزي است، چه مشكلي پيش مي آيد.
او می افزاید که اگر می خواهیم به درستی اختلال عملکرد حافظه فعال را درک کنیم، باید تعامل بین سلول های گلیال و نورون ها را در نظر بگیریم.
همچنین در مقاله ذکر شده است:
•    مانند سیستم های رادیویی، سیناپس ها به طور سنتی در یک باند فرکانسی منفرد ارسال می شوند. با در نظر گرفتن آستروسیت ها، اکنون می دانیم که می تواند چندین باند فرکانسی وجود داشته باشد.
•    عموماً اعتقاد بر این است که اشکال مختلف حافظه کاری بر مدارهای مختلفی تکیه دارند. با این حال، این مطالعه نشان می دهد که همان مدارهای نورون-گلیال می تواند برای اشکال مختلف حافظه فعال رمزگذاری کند.
•    نحوه چیدمان آستروسیت‌ها نسبت به نورون‌ها می‌تواند ظرفیت حافظه کاری ما را کنترل کند یا اینکه چند چیز را می‌توانیم به طور همزمان در ذهن داشته باشیم.
در حال حاضر، هیچ تکنیک موثری برای ثبت فعالیت گلیال در مغز انسان وجود ندارد. محققان امیدوارند در نهایت یک مدل با وفاداری بالا، یک "دوقلو دیجیتالی"، از مدارهای نورون-گلیا مغز، از ژن ها تا سلول ها، ایجاد کنند. چنین مدلی می تواند به کشف نشانگرهای تعاملات نورون-گلیال و بهبود تشخیص و درمان بیماری های مغزی مختلف مانند آلزایمر، پارکینسون و صرع کمک کند.
دکتر د پیتا می‌گوید: با تئوری جدیدمان، ما فقط به مغز سیاه و سفید نگاه نمی‌کنیم، یعنی اینکه آیا جمعیت‌های نورونی داده‌شده فعال یا غیرفعال هستند. در عوض، ما مغز را در رنگ‌های تکنیکی می‌بینیم و با گنجاندن گلیا و سیگنال‌دهی آنها به درک عمیق‌تری از ارتباطات سلولی دست می‌یابیم. این تصویری بسیار جامع تر و واقعی تر از پیچیدگی مغز به ما می دهد.
با پیشرفت تکنولوژی، دی پیتا و تیمش در کرمبیل از مدل های خود برای توسعه تکنیک هایی برای اصلاح فعالیت مدار نورون-گلیال برای درمان بیماری استفاده خواهند کرد. هدف نهایی ما مطالعه تعاملات نورون-گلیال برای کشف اهداف درمانی جدید برای اختلالات مغزی است.
این مقاله در Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) منتشر شد.
منبع: medicalxpress
مترجم: سید سپهر ارومیهء