חוקרים מבית הספר לרפואה באוניברסיטת וושינגטון בסנט לואיס העלו דוגמה בת עשרות שנים של האופן שבו קשרים בין תאי המוח מסודרים מחדש במצבים של ערנות או תשומת לב מוגברת. הצוות מצא כי חומר כימי מוחי הקשור לערנות, תשומת לב ולמידה משנה את קישוריות המוח ותפקודו לא על ידי פעולות ישירות על נוירונים, התאים הידועים בהעברת המידע המהירה שלהם, אלא דרך עבודת אסטרוציטים, סוג אחר, פועל איטי יותר של תאי מוח אשר לעיתים קרובות מתעלמים מהם בתחום מדעי המוח.
הגילוי, שפורסם ב מַדָע 15 במאי, משנה באופן מהותי את ההבנה הנוכחית לגבי הקובעים של תקשורת ופעילות ברשת המוח. זה גם קורא להתמקד גדול יותר באסטרוציטים כיעדים טיפוליים בטיפול בתשומת לב, זיכרון והפרעות רגשיות.
ספרי לימוד מספרים לנו כי נוירומולנטורים כמו נוירונים נורפינפרין מכוונים ישירות – למעשה, ספרי לימוד מספרים לנו שכל מה שבמוח עוסק בנוירונים. נראה כי הרבה חיווט מוח ופעילות מתוזמנת ככל הנראה על ידי אסטרוציטים, על טווחי זמנים איטיים יותר. זה סוג הגילוי המעצב מחדש באופן עמוק את ההבנה שלנו כיצד עובד המוח. "
תומאס פפוין, דוקטור
מפרח הקיר של המוח למרכז הבמה
כדי שהמוח יקדיש את עצמו למשימות הזקוקות לתשומת לב, או כדי להגיב לגירויים בלתי צפויים כמו אזעקת אש, הוא צריך להיות מסוגל לחתוך את עצמו מחדש על ידי שינוי אופן התקשורת של תאי המוח. תהליך זה מונע על ידי שחרורם של כימיקלים המכונה נוירומולנטורים, כולל נוראדרנלין, במוח. כיצד ניתן לארגן מחדש את התקשורת המארגנת מחדש את התקשורת במוח. ההנחה במשך 80 השנים האחרונות הייתה כי כימיקלים נוירו -מעצב פועלים על נוירונים.
בינתיים, במשך 30 שנה הוכח כי אסטרוציטים הוכחו כמגעים ומתקיימים באינטראקציה עם סינפסות, שהם המבנים המתמחים בהם נוירונים מתקשרים זה עם זה. החוקרים חשדו זה מכבר כי לאסטרוציטים היה פוטנציאל לארגן מחדש את התקשורת בין נוירונים, ולכן זרימת המידע במוח.
בגלל צורתם עדינה ומרווחת, תאים אלה ממוקמים באופן אידיאלי כדי לפקח ולאתר נוירומולנטורים כמו נוראדרנלין. "רצינו לבדוק את הרעיון שאולי נוירומודולציה של סינפסות על ידי נוראדרנלין היא עסק אסטרוציטים", אמר פפוין.
לשם כך, פפוין וצוותו עוררו הפרשת נוראדרנלין מתאי מוח של עכברים או חשפו פרוסות מוח של עכבר לנוראדרנלין ומצא כי נוראדרנלין החליש קשרים בין נוירונים, כידוע במשך עשרות שנים. עם זאת, החוקרים מצאו כי נוראפינפרין גם עורר פעילות בקרב אסטרוציטים מסביב. לאחר שהופעל על ידי נוראדרנלין, אסטרוציטים ייצרו חומר כימי שני ששחררו לסינפסות, מה שגרם להריכת פעילות סינפסה. אפילו כאשר יכולת הנוירונים לחוש ישירות נוראדרנלין הוסרה, נוראדרנלין עדיין הצליח לארגן מחדש חיבורים עצביים. כאשר יכולתו של אסטרוציטים לחוש או להגיב לנוראדרנלין הועברה במצב לא מקוון, לעומת זאת, נוראפינפרין לא הצליח לארגן מחדש קישוריות עצבית.
הממצאים שלהם מצביעים על כך שנוירו -מעצבים כמו נוראדרנלין מסדרים מחדש חיבורים עצביים במוח על ידי איתות דרך אסטרוציטים ולא ישירות לנוירונים.
התוצאות גם מראות כי מיקוד לאסטרוציטים יכול להיות דרך יעילה לעצב מחדש את הפעילות המוחית לטיפול בהפרעות מוחיות. הצוות של פפוין החל להתבונן בתרופות קיימות שלפי ההערכה פועלות על נוירונים, כדי לבדוק אם הם דורשים אסטרוציטים להיות יעילים. אם כן, אולי ניתן למקד אסטרוציטים ישירות למטרות טיפוליות.
"יש כל כך הרבה תרופות בחוץ שמפריעות לאיתות נוראדרנלין במוח, בפרט לטיפול בהפרעות קשב וריכוז או דיכאון. אני תוהה כמה מהם דורשים אסטרוציטים כדי לשנות את פעילות המוח", אמר פפוין.
