Mokslininkai pasiūlė naują teoriją, kuri gali padėti atsakyti į vieną didžiausių neuromokslo paslapčių – kaip iš vienos ląstelės susiformuoja žmogaus smegenys. Kaip skelbia JAV įsikūrusi nepriklausoma biomedicininių tyrimų institucija „Cold Spring Harbor Laboratory“, tyrėjai mano, kad besivystančios smegenų ląstelės orientuojasi ne vien pagal cheminius signalus, bet ir pagal savo „giminystę“.
Siūlo naują teoriją
Gegužės mėnesį mokslo žurnale „Neuron“ paskelbtame tyrime, tarptautinė tyrėjų komanda pristatė naują teoriją – giminyste pagrįsta išplečiamos padėties informacijos modelį (angl. lineage-based model of scalable positional information), aiškinančią, kaip besivystančiose smegenyse milijardai ląstelių randa „savo vietą“. Tyrėjų teigimu, iki šiol daugiausia dėmesio buvo skiriama cheminiams signalams, kuriais ląstelės perduoda informaciją apie savo padėtį, tačiau vien to gali nepakakti.
Mokslininkai siūlo, kad svarbų vaidmenį atlieka ir ląstelių kilmė. Jų teigimu, iš tos pačios pirminės ląstelės kilusios ląstelės vystymosi metu linkusios išlikti arti viena kitos, todėl susiformuoja savotiškas erdvinis „žemėlapis“, padedantis besivystančioms smegenims organizuotis.
Kodėl to nepaaiškina vien cheminiai signalai?
Ilgą laiką buvo manoma, kad besivystančiose smegenyse ląstelės savo vietą nustato pagal cheminius signalus, kuriuos perduoda viena kitai. Tačiau, pasak tyrėjų, toks mechanizmas turi ribų. Žmogaus smegenyse yra milijardai neuronų, o cheminiai signalai sklisdami palaipsniui silpnėja, todėl vien jų nepakanka paaiškinti, kaip kiekviena ląstelė tiksliai „žino“, kur turi atsidurti.
Būtent todėl mokslininkai pasiūlė papildomą mechanizmą. Jų teigimu, besivystančios ląstelės gali orientuotis ne tik pagal aplinką, bet ir pagal savo kilmę – iš tos pačios pirminės ląstelės atsiradusios ląstelės dažniausiai lieka arti viena kitos ir taip formuoja natūralų erdvinį išsidėstymą.
Pasak tyrėjų, šį principą galima palyginti su žmonių populiacijų plitimu. Per kelias kartas palikuonys dažniausiai apsigyvena netoli savo tėvų, todėl bendrus protėvius turintys žmonės telkiasi gretimuose regionuose.
Teoriją patikrinta keliuose gyvūnų modeliuose
Siekdami patikrinti savo teoriją, mokslininkai pirmiausia atliko teorinius skaičiavimus, o vėliau analizavo besivystančių pelių smegenų genų raišką. Galiausiai rezultatus jie patvirtino atlikdami tyrimus su zebrinėmis danijomis – nedidelėmis gėlavandenėmis žuvimis, plačiai naudojamomis biologijos ir medicinos tyrimuose.
Tyrėjų teigimu, gauti rezultatai rodo, kad ląstelių kilme pagrįstas mechanizmas gali veikti skirtingo dydžio smegenyse ir papildyti iki šiol vyravusią teoriją.
Proveržis – ne tik smegenų tyrimuose
Kaip aiškina tyrimo autoriai, naujoji teorija gali būti svarbi ne tik siekiant geriau suprasti smegenų vystymąsi. Jų teigimu, tas pats principas gali būti taikomas ir tiriant kitus besivystančius audinius, įskaitant navikus.
Be to, mokslininkai neatmeta tikimybės, kad šios išvados ateityje galėtų būti pritaikytos kuriant naujos kartos dirbtinio intelekto sistemas. Pasak jų, geresnis supratimas, kaip biologinės ląstelės perduoda informaciją iš vienos „kartos“ kitai, gali padėti kurti efektyvesnius dirbtinio intelekto modelius.
Vis dėlto tyrėjai pabrėžia, kad tai nėra galutinis atsakymas į klausimą, kaip susiformuoja žmogaus smegenys. Naujoji teorija papildo iki šiol vyravusį aiškinimą ir dar turės būti patvirtinta tolesniais moksliniais tyrimais.
Žmogaus smegenys vis dar slepia daugybę paslapčių
Nors mokslininkai kasmet sužino vis daugiau apie žmogaus smegenų veiklą, daugelis svarbiausių procesų vis dar nėra iki galo suprasti. Pastaraisiais metais tyrimai atskleidė naujų detalių apie tai, kas vyksta smegenyse miego metu, kaip jos reaguoja į judesį, o daug dėmesio sulaukia ir smegenų senėjimo tyrimai.
Visi šie tyrimai padeda po truputį atskleisti vieno sudėtingiausių žmogaus organų veikimo paslaptis.
The post Kaip iš vienos ląstelės susiformuoja žmogaus smegenys? Atsakymas gali būti paprastesnis, nei manyta appeared first on TechNaujienos.lt.
Šaltinis: Skaitykite visą straipsnį šaltinyje