Ajurakud kasutavad suhtlemiseks usinalt viisi, millega teadlased ei arvestanud

Neuronite võrgustik. Foto: Shutterstock

Seni vähe tähelepanu saanud neuronite suhtlusstrateegia võib olla levinum, kui varem arvati, vahendab Medical Xpress.

Uued uuringud heidavad valgust elektriliste signaalide kaudu toimuva neuronitevahelise suhtluse tähtsusele, kõrvutades selle tavaliselt rambivalguses oleva keemiliste signaalide vahendusel toimuva rakkudevahelise suhtlusega. Tuvastati ka valgud, mille kesine toimimine võib olla elektrilistele impulssidele justkui kaigas kodaras ja olla seotud selliste häiretega nagu autism ja epilepsia.

Neuronid on rakud, mis juhivad kehas kõike: hingamist, liikumist, mõtlemist. Kõige tuntum neuronite suhtlemise viis toimib keemiliste ühendite, nagu dopamiin ja serotoniin, vabastamisel. Need ained võetakse seejärel sideahela järgmisse lülisse ehk kõrvalasuvasse neuronisse. Neid ühenduspunkte nimetatakse keemilisteks sünapsideks.

Oregoni ülikooli bioloogiaprofessor Adam Miller oli huvitatud teistsugusest sünapsist: elektrilisest. Ta juhitud meeskond kirjeldab leide ajakirjas Current Biology.

Elektrilises sünapsis edastatakse signaale otse elektrilaengu kaudu. Elektrilised sünapsid võivad tekkida neuronite erinevate osade vahel ja sõnumid võivad liikuda nende kaudu mõlemas suunas. Närviahelad luuakse nii elektriliste kui ka keemiliste sünapside vastastikmõjude abil.

Paljud neuroteadlased arvasid varem, et elektrilised sünapsid olid arengu ajal kõige olulisemad ja et seejärel asendati need enamasti järk-järgult keemiliste sünapsidega — nagu roomamine enne kõndima õppimist.

«Kuid hiljutistes uuringutes on leitud, et elektrilised sünapsid püsivad ajus ja need moodustavad ahelate põhiosad,» ütles uut uuringut juhtinud Milleri labori järeldoktor Anne Martin.

Viimases artiklis keskendus meeskond Nbea nimelise valgu rollile, mõõtes selle mõju sebrakala elektrilistele sünapsidele.

Teadlased tuvastasid, et ilma kõnealuse valguta ei saaks elektrilised sünapsid korralikult tekkida. Tundub, et see toimib nagu liikluskorraldaja, mis suunab sünapsi moodustumise paika teisi valke, mida on vaja sünapsi nõuetekohaseks toimimiseks, ütles Miller. Ilma selleta ei jõua õiged komponendid õigesse kohta ja elektrisõnumeid ei saa edastada.

Varasemad uuringud on näidanud, et Nbea aitab kaasa ka keemiliste sünapside moodustumisele. Seega on see justkui sild kahe suhtlustüübi vahel.

Järgnevalt loodab meeskond paremini mõista, kuidas elektrilised ja keemilised sünapsid võivad üksteisega suhestuda ja milline on mõlema rolli närviahelates.

«Oleme väga huvitatud muude sildade leidmisest elektriliste ja keemiliste sünapside vahel,» ütles Martin. «Leidsime ühe, kuid usume, et seal võib olla teisigi.»