Είναι γνωστό εδώ και πάνω από 50 χρόνια ότι στον εγκεφαλικό φλοιό πολλών θηλαστικών, νευρικά κύτταρα με την ίδια λειτουργία συσσωρεύονται σε στήλες. Οι ερευνητές του Ινστιτούτου Max Planck για τη Βιολογική Νοημοσύνη κατάφεραν τώρα να αποδείξουν για πρώτη φορά αυτές τις δομές στον οπτικό φλοιό των ποντικών: Εκεί, τα νευρικά κύτταρα που επεξεργάζονται ερεθίσματα από το ίδιο μάτι σχηματίζουν ομάδες.

Αυτό διευρύνει τη γενική μας κατανόηση της δομικής οργάνωσης του εγκεφάλου - και μπορεί να βοηθήσει να διαλευκανθεί το μέχρι πρότινος άλυτο μυστήριο της λειτουργίας αυτών των στηλών.

Κίνηση, χρώμα, φως και σκιά: Όλα όσα βλέπουμε είναι αποτέλεσμα πολύπλοκων υπολογισμών στον εγκέφαλό μας - πιο συγκεκριμένα στον οπτικό φλοιό. Εκεί τα ερεθίσματα που φτάνουν στον αμφιβληστροειδή μας αναλύονται στα επιμέρους τμήματά τους, επεξεργάζονται και συνδυάζονται για να σχηματίσουν αυτό που τελικά αντιλαμβανόμαστε.

Τα νευρικά κύτταρα που είναι υπεύθυνα γι' αυτό εκπληρώνουν διαφορετικά καθήκοντα: Ορισμένα, για παράδειγμα, επεξεργάζονται κυρίως κινήσεις, άλλα γραμμές ή χρώματα.

Τη δεκαετία του 1960, οι David Hubel και Torsten Wiesel ανακάλυψαν ότι τα νευρικά κύτταρα με την ίδια λειτουργία είναι τοποθετημένα σε στήλες στον οπτικό φλοιό. Το 1981 τους απονεμήθηκε, μεταξύ άλλων, το βραβείο Νόμπελ Φυσιολογίας ή Ιατρικής για την ανακάλυψη αυτή. Οι λεγόμενες φλοιώδεις στήλες θεωρούνται στοιχειώδη δομικά στοιχεία στον εγκεφαλικό φλοιό πολλών θηλαστικών - συμπεριλαμβανομένου του ανθρώπου.

Ωστόσο, σε πολλά μικρότερα ζώα, όπως το ποντίκι, τέτοιες δομές δεν έχουν ακόμη εντοπιστεί στον οπτικό φλοιό. Ως εκ τούτου, προηγουμένως θεωρούνταν ότι οι στήλες νευρικών κυττάρων προορίζονταν για θηλαστικά με πιο πολύπλοκους εγκεφάλους με ιδιαίτερα καλή όραση.

Πληροφορίες από το ίδιο μάτι

Μια ομάδα με επικεφαλής τους Mark Hübener και Tobias Bonhoeffer έδειξε τώρα για πρώτη φορά ότι τα νευρικά κύτταρα είναι επίσης διατεταγμένα σε στήλες στον οπτικό φλοιό των ποντικών . Χρησιμοποιώντας μικροσκοπία δύο φωτονίων, ανακάλυψαν συστάδες νευρικών κυττάρων στον οπτικό φλοιό που επεξεργάζονται πληροφορίες από το ίδιο μάτι. Αυτή η χωρική γειτονία ήταν πιο έντονη στα μεσαία στρώματα του οπτικού φλοιού, αλλά συνεχίστηκε και στα στρώματα πάνω και κάτω από αυτόν - σχηματίζοντας έτσι στήλες κυριαρχίας των ματιών, όπως ονομάζεται στην τεχνική ορολογία.

Αν και η οργάνωση του εγκεφαλικού φλοιού σε στήλες είναι γνωστή εδώ και πάνω από 50 χρόνια, η λειτουργία των στηλών εξακολουθεί να αποτελεί αντικείμενο εικασιών. "Μια πιθανή εξήγηση για τις φλοιώδεις στήλες μπορεί να απεικονιστεί με τις κερκίδες σε ένα γήπεδο ποδοσφαίρου", λέει ο Pieter Goltstein, ο επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης. "Όταν όλοι οι οπαδοί μιας ομάδας κάθονται μαζί και ζητωκραυγάζουν για την ομάδα τους την ίδια στιγμή, αυτό έχει πολύ μεγαλύτερη ισχύ από ό,τι όταν οι οπαδοί είναι διασκορπισμένοι σε ολόκληρο το στάδιο.

Είναι επίσης πιθανό ότι νευρικά κύτταρα με την ίδια λειτουργία μπορούν να λειτουργούν πιο αποτελεσματικά και στοχευμένα σε μια ομάδα.

Η νέα μελέτη επομένως δεν διευρύνει μόνο τη γενική μας κατανόηση της οργάνωσης του εγκεφάλου. Καθιστά επίσης δυνατή τη λεπτομερή διερεύνηση της λειτουργίας της δομής των στηλών χρησιμοποιώντας το ποντίκι ως οργανισμό-μοντέλο - και ίσως τελικά να την κατανοήσουμε".

Πηγές:
Ινστιτούτο Max Planck

Ειδήσεις υγείας σήμερα
Υποχώρηση των δεικτών της γρίπης πάνω από 30% σε μία εβδομάδα - ECDC: Πότε είχαμε κορύφωση
Σύγχρονες εξελίξεις για την Lp(a)
Υπερκαταναλώνουμε κρέας, σε δεύτερη μοίρα φρούτα, λαχανικά [ελληνική μελέτη]