Գիտնականներն առաջին անգամ դիտարկել են, թէ ուսուցման ընթացքում ուղեղն ինչպէս է վերադասաւորում նէյրոնները

Յիշողութիւնը եւ ուսուցումը հիմնւած են ուղեղի նէյրոնային ցանցերի գործունէութեան փոփոխութիւնների վրայ՝ հիմնականում նրա, թէ ինչպէս են նէյրոններն ազդանշաններ փոխանցում միմեանց։ Մինչեւ վերջերս կարծում էին, որ նման փոփոխութիւնները տեղի են ունենում հիմնականում սինապսների մակարդակում՝ նէյրոնների միջեւ շփման կէտերում։ Սակայն նոր հետազօտութիւնը ցոյց է տւել, որ նեարդային բջջի մէկ այլ շրջան նոյնպէս կարեւոր դեր է խաղում այս գործընթացներում։

Գերմանիայի նէյրոդեգեներատիւ հիւանդութիւնների կենտրոնի գիտնականները կենդանի ուղեղում առաջին անգամ դիտարկել են նէյրոպլաստիկութեան մեխանիզմ, որը նախկինում յայտնի էր միայն բջջային կուլտուրաների եւ մահացած հիւսւածքների նմուշների վրայ կատարւած փորձերից։

Հետազօտութեան արդիւնքները հրապարակւել են Nature Neuroscience ամսագրում։

Սա ներառում է աքսոնի սկզբնական հատւածը՝ նէյրոնի մասնագիտացւած մասը, որտեղ առաջանում են էլեկտրական ազդակներ։

Նէյրոնները կազմում են բարդ ցանց, որի միջոցով անընդհատ փոխանցւում են էլեկտրական ազդանշաններ։ Այս ցանցը ստատիկ չէ. դրա յատկութիւնները կարող են փոխւել փորձի եւ ուսուցման ազդեցութեան տակ։ Ուղեղի այս վերակառուցման ունակութիւնը կոչւում է նէյրոպլաստիկութիւն եւ ընկած է յիշողութեան ձեւաւորման եւ վարքային ադապտացիայի հիմքում։

Աքսոնի սկզբնական հատւածը կարեւոր դեր է խաղում նէյրոնների ֆունկցիայում։ Այստեղ է որոշւում, թէ արդեօք նեարդային ազդակ կառաջանայ, եւ որքան ուժեղ կը լինի այն։ Այս հատւածը բնութագրւում է իոնային ալիքների բարձր խտութեամբ եւ գործում է որպէս նեարդային ակտիւութեան մի տեսակ «գործարկման մեխանիզմ»։

Մկների վրայ կատարւած փորձի ժամանակ հետազօտողները դիտարկել են առանձին նէյրոններ ուղեղային կեղեւում, որը կապւած է ուսուցման գործընթացների հետ։ Մասնագիտացւած մանրադիտակային տեխնիկայի միջոցով նրանք կարողացել են հետեւել նոյն բջիջներին մի քանի օր մարզումներից առաջ եւ յետոյ։ Սա նրանց թոյլ է տւել իրական ժամանակում գրանցելու աքսոնի սկզբնական հատւածների փոփոխութիւնները։

Արդիւնքները ցոյց են տւել, որ աքսոնի սկզբնական հատւածի երկարութիւնը կարող է փոխւել ուսուցման ընթացքում. որոշ նէյրոնների դէպքում այն երկարել է, իսկ միւսների դէպքում՝ կրճատւել։ Այս փոփոխութիւնները ֆունկցիոնալ առումով նշանակալի են, քանի որ հատւածի երկարութիւնն անմիջականօրէն ազդում է բջջի գրգռւածութեան վրայ։ Աւելի երկար սկզբնական հատւած ունեցող նէյրոններն առաջացնում են աւելի հզօր ազդանշաններ, մինչդեռ աւելի կարճ հատւածը նւազեցնում է դրանց ակտիւութիւնը։ Այսպիսով, ուղեղը կարող է ճշգրտել նեարդային ակտիւութեան մակարդակը՝ կախւած առաջադրանքներից եւ պայմաններից։

Հետազօտողներն ընդգծում են, որ աքսոնի սկզբնական հատւածը կարելի է դիտարկել որպէս նէյրոնի «գլխաւոր անջատիչ»։ Եթէ սինապսները որոշում են, թէ որ ազդանշաններն են մտնում բջիջ, ապա այս հատւածը որոշում է, թէ արդեօք նէյրոնը կարձագանքի եւ՝ ինչ ուժգնութեամբ։ Այս յայտնագործութիւնը ցոյց է տալիս, որ նէյրոպլաստիկութիւնն ազդում է ոչ միայն նէյրոնների միջեւ կապերի, այլեւ ազդանշանները ստեղծող մեխանիզմների վրայ։

Թէեւ հետազօտութիւնը կատարւել է ուղեղի սահմանափակ հատւածի վրայ, գիտնականները ենթադրում են, որ նման փոփոխութիւններն ուսուցման ընդհանուր սկզբունք են։ Նրանք ծրագրում են հետագայում հետազօտել այս մեխանիզմը ուղեղի այլ հատւածներում, ինչպէս նաեւ նէյրոդեգեներատիւ հիւանդութիւնների համատեքստում։

Յատկապէս հետաքրքիր է հնարաւոր կապը Ալցհէյմերի հիւանդութեան հետ, որը խաթարում է նէյրոնների միջեւ ազդանշանների փոխանցումը։ Հետազօտողները մտադիր են պարզել, թէ ինչպէս են այս հիւանդութեանը բնորոշ սպիտակուցային նստւածքներն ազդում աքսոնի սկզբնական հատւածների վրայ։ Նման տւեալները կարող են խորացնել հիւանդութեան մեխանիզմների մեր ըմբռնումը եւ հնարաւոր է՝ թերապիայի նոր ուղիներ մատնանշել։

News.am