A test legbonyolultabb rendszere: az idegsejtek hálózata

2016.09.22. 09:31

Az emberi idegsejtek olyan bonyolult hálózatot alkotnak, amelynek kialakulásáról, fejlődéséről és működéséről a mai napig teljesen új információk kerülnek napvilágra, sokszor megcáfolva a korábban biztosnak hitt tényeket. Most például az derült ki, hogy a fejlődő neuronok nem csak "kiszagolják" az agy kémiai jeleit, de a környezetüket is érzékelik - ez a felfedezés pedig rengeteg idegsejt-képződéssel kapcsolatos betegség gyógyításában segíthet.

Érzékszerveinkkel navigálunk a világban: ha az ember lemegy a tengerpartra, egyszerre több érzékszervével fogadja be az élményt: érzi a bőrén a szél fuvallatát, a talpa alatt a forró homokot, a tenger sós illatát, hallja a hullámok moraját. 

Egy idegsejt képeForrás: University of Lund

Hasonlóan (persze nem pontosan ugyanígy) "éreznek" a neuronok is fejlődésük során - legalább is ez derül ki a Cambridge-i Egyetem friss kutatásából, amely kimutatta, hogy a neuronok nem csak a kémiai változásokra, de fizikai környezetükre is reagálnak. Eddig úgy gondolták, hogy fejlődés során csak a kémai ingereket "szagolják ki" - most kiderült, hogy a fizikai környezet is nagyban meghatározza, jó irányba indulnak-e el.

A neuronok is figyelik a környezetüket

Elfogadott tényként kezelték évtizedeken keresztül, hogy a neuronok fejlődését apró jelzőmolekulák irányítják, amelyek megmutatják a neuronnak, merre érheti el a végcélját. A friss felfedezés átírhatja azt, amit eddig a neuronok fejlődéséről tudtunk, és a segítségünkre lehet az olyan betegségek megértésében, amelyek az idegsejtek fejlődési rendellenességéből eredeztethetők. Eddig a kutatók is csak a sötétben tapogatóztak - nem is csoda, hiszen az agy fejlődése során 100 milliárd neuron jön létre, amelyek több mint 100 billió kapcsolatot hoznak létre egymás között. Ezen fejlődés pontos megértése, majd egy betegség okának felkutatása nagyjából a "tű a szénakazalban" elven történik.

Neuronok és neurogliák

A neuron egyébként az idegrendszer legkisebb egységét jelöli, az idegsejt és összes nyúlványának összességét értjük alatta. A neuron ingerlékeny sejt, feladata az ingerfelvétel és az ingerátadás, amelyet nyúlványai segítségével hajt végre.

Így működnek a neuronok (kattintson a nagyításért)Forrás: Murányi János

Az úgynevezett dendritek azok a nyúlványok, amelyeknek az információ felvétele és elvezetése a feladata, az axonnak nevezett nyúlványok pedig az idegsejttől távolodva vezetik az információt. A neuron fejlődése során nagyon fontos, hogy az axon precízen meghatározott irányban fejlődjön, és végül a megfelelő területhez kapcsolódjon, különben komoly rendellenességeket okozhat a szervezetben.

A neuronok alakjukban és méretükben változatosak, de mindegyikük rendelkezik sejttesttel és nyúlványokkal, amelyeket sejthártya vesz körül. Az idegrendszerben találhatóak még nem ingerlékeny sejtek is: ezek a neurogliák, amelyek sokkal kisebbek, mint a neuronok, de 5-10-szer több is van belőlük.

Az emberi idegrendszer neuronok tömegéből áll, amelyek érző végződésekkel (receptorok) fogják fel az ingereket, központi  kapcsolórendszerükben értékelik és feldolgozzák őket, majd a megfelelő utasításokat továbbítják a végrehajtó szerveken található idegvégződéseknek. Mint korábban említettük, ez egy óriási rendszer: 100 milliárd neuront és 100 billió szinapszist, azaz sejt közötti kapcsolódási helyet rejt magában. 

Hubokba gyűlnek a neuronok

A Német Főemlőskutató Központ (German Primate Center, DPZ) idén augusztusban hozott nyilvánosságra egy tanulmányt arról, hogy az agyban található neuronok csoportokat, azaz hubokat hoznak létre, amelyek mindegyikének van néhány domináns neuronja. A hubok szinkronizált ritmusban küldik az ingereket egymásnak, így végzik el a szükséges feladatokat.

Újonnan keletkezett neuronok (fehér színnel jelölve) épülnek be a hippokampuszbaForrás: Jason Snyder

A kutatás során majmokon tesztelték, hogyan viselkednek a neuronjaik, ha egy egyszerű, fogást igénylő feladatot kell megoldaniuk. A kutatók megfigyelték, hogy az anterior intraparietális kéreg, a premotoros kéreg és a primer motoros kéreg hubjai működtek együtt ahhoz, hogy a mozdulat előkészítését és kivitelezését megvalósítsák. A ritmikus információátadás segítségével ez gyorsan és hatékonyan sikerült is.

A ritmikus ingerkibocsájtás szerepét a hubok között azért tartják fontosnak, mert ezen működés megértésével közelebb kerülhetünk az idegrendszert érintő betegségek, különösképp a skizofrénia és az autizmus jobb megértéséhez.

Persze ezek a kutatások valószínűleg még csak a jéghegy csúcsát kapargatják - az idegrendszer és az idegsejtek hálózata a neurológia számára még számos meglepetést tartogathat. Hiába a fejlett orvostudományunk, még mindig képtelenek vagyunk mit kezdeni rengeteg, az idegrendszert érintő, vagy azt támadó betegséggel szemben - minden ehhez hasonló eredmény azonban egy lépéssel közelebb visz minket afelé, hogy megértsük, pontosan hogyan is működik az emberi idegsejtek hálózata.

KAPCSOLÓDÓ CIKKEK