Nove publikacije
Istraživači su identificirali novi mehanizam neuroplastičnosti povezan s učenjem i pamćenjem
Posljednji pregledao: 02.07.2025
Svi iLive sadržaji medicinski se pregledavaju ili provjeravaju kako bi se osigurala što je moguće točnija činjenica.
Imamo stroge smjernice za pronalaženje izvora i samo povezujemo s uglednim medijskim stranicama, akademskim istraživačkim institucijama i, kad god je to moguće, medicinski pregledanim studijama. Imajte na umu da su brojevi u zagradama ([1], [2], itd.) Poveznice koje se mogu kliknuti na ove studije.
Ako smatrate da je bilo koji od naših sadržaja netočan, zastario ili na neki drugi način upitan, odaberite ga i pritisnite Ctrl + Enter.
Neuroni su važni, ali nisu jedini akteri u tom procesu. Doista, upravo "hrskavica" u obliku nakupina molekula izvanstanične matrice zvanih hondroitin sulfati smještenih na vanjskoj strani živčanih stanica igra ključnu ulogu u sposobnosti mozga da prikupi i pohrani informacije.
Studija objavljena u časopisu Cell Reports opisuje novi mehanizam plastičnosti mozga, odnosno kako se neuronske veze mijenjaju kao odgovor na vanjske podražaje. Rad nosi naslov "Fokalni klasteri perisinaptičke matrice potiču plastičnost i pamćenje ovisnu o aktivnosti kod miševa".
Ovaj rad rezultat je suradnje Medicinskog fakulteta Harvard, Sveučilišta u Trentu i Njemačkog centra za neurodegenerativne bolesti (DZNE) u Magdeburgu.
„Senzorne vještine i sposobnost razumijevanja naše okoline ovise o aktivnosti mozga, koja nam omogućuje percipiranje i obradu podražaja iz vanjskog svijeta. Putem našeg mozga sposobni smo steći i pohraniti nove informacije, kao i pamtiti informacije koje smo već naučili“, kažu Yuri Bozzi i Gabriele Cellini.
„Ovaj fascinantan fenomen omogućen je sposobnošću mozga da kontinuirano mijenja strukturu i učinkovitost neuronskih veza (sinapsi) kao odgovor na vanjske podražaje. Ta se sposobnost naziva sinaptička plastičnost. Razumijevanje kako se sinaptičke promjene događaju i kako doprinose učenju i pamćenju jedan je od glavnih izazova u neuroznanosti.“
Yuri Bozzi je profesor na Sveučilištu u Trentu i suvoditelj rada. Gabriele Cellini je prvi autor studije. Cellini je počeo raditi na ovom projektu 2017. kao postdoktorand u laboratoriju Sabine Berretta (Bolnica McLean i Medicinski fakultet Harvard, Boston) i dovršio je znanstvenu publikaciju dok je radio kao postdoktorand u Bozzijevom laboratoriju na Sveučilištu u Trentu.
U središtu studije su hondroitin sulfati, molekule dobro poznate po svojoj ulozi u zglobovima koje također igraju važnu ulogu u plastičnosti mozga, budući da su sastavni dio izvanstanične matrice mozga, što je izvorno otkrila grupa dr. Aleksandra Ditjateva 2001. godine.
Godine 2007., japanska studija opisala je prisutnost nakupina hondroitin sulfata, okruglog oblika i naizgled nasumično raspršenih po mozgu. Međutim, rad je bio zaboravljen sve dok Sabina Berretta u svom translacijskom neuroznanstvenom laboratoriju nije vratila strukture u znanstveni fokus preimenujući ih u CS-6 nakupine (za hondroitin sulfat-6, što identificira njihov precizan molekularni sastav) i pokazujući da su strukture povezane s glijalnim stanicama i da su znatno smanjene u mozgu ljudi s psihotičnim poremećajima.
Zatim je 2017. godine Gabriele Cellini, novozaposlen u Berrettinom laboratoriju, dobio zadatak otkriti funkciju tih klastera.
„Prvo smo detaljno ispitali te strukture, snimajući ih u vrlo visokoj rezoluciji. Otkrili smo da su to u biti nakupine sinapsi obloženih CS-6, organiziranih u jasno prepoznatljiv geometrijski oblik. Zatim smo identificirali novu vrstu sinaptičke organizacije“, kažu znanstvenici.
„U ovom trenutku morali smo postati malo 'eksperimentalno kreativni'; koristeći kombinaciju bihevioralnih, molekularnih i sofisticiranih morfoloških pristupa, shvatili smo da se ovi spojevi enkapsulirani u CS-6 klasterima mijenjaju kao odgovor na električnu aktivnost u mozgu.“
„Konačno, zahvaljujući suradnji s Alexanderom Dityatevom iz DZNE Magdeburg i naporima Hadija Mirzapurdelawara iz njegove grupe, smanjili smo ekspresiju CS-6 u hipokampusu (regiji mozga odgovornoj za prostorno učenje) i pokazali da je prisutnost CS-6 neophodna za sinaptičku plastičnost i prostorno pamćenje“, ističu Bozzi i Cellini.
„Ovaj rad otvara put novom načinu promatranja moždanih funkcija. Moguće je da sve sinapse nastale na različitim neuronima unutar CS-6 klastera imaju sposobnost zajedničkog reagiranja na specifične vanjske podražaje i sudjelovanja u zajedničkoj funkciji usmjerenoj na procese učenja i pamćenja“, napominju.
„Čini se da predstavljaju novi supstrat za integraciju informacija i stvaranje udruga na višestaničnoj razini“, dodaju Dityatev i Berretta.
Ovaj rad rezultat je suradnje nekoliko laboratorija, uključujući Laboratorij za translacijsku neuroznanost (Sabina Berretta; Bolnica McLean - Medicinski fakultet Harvard, Boston), Laboratorij za istraživanje neurorazvojnih poremećaja (Yuri Bozzi; CIMeC - Interdisciplinarni centar za znanost o mozgu, Sveučilište u Trentu) i Laboratorij za molekularnu neuroplastičnost (Alexander Dityatev; DZNE Magdeburg).