Co sprawia, że mózg jest w stanie pamiętać? Naukowcy przyjrzeli się tworzeniu połączeń neuronalnych, w którym duży udział mają kolce dendrytyczne. Mechanizmy biologiczne, stojące za zdolnościami do zapamiętywania, wzięła pod lupę grupa badawcza, prowadzona przez profesor nauk biologicznych Donnę Webb z Vanderbilt University (Nashville w stanie Tennessee, USA).
Komórki nerwowe w organizmie składają się z dwóch typów włókien – dendrytów i aksonów. Dendryty stanowią zazwyczaj największą, charakterystycznie rozgałęzioną część neuronu. To właśnie na nich znajdują się kolce dendrytyczne, które stykają się z aksonami (zwanymi także neurytami) innych komórek. Aksony odpowiadają za odbiór impulsów elektrochemicznych z dendrytów i przekazanie ich do innych komórek przez synapsę.
Nowe połączenia pomiędzy neuronami tworzone są poprzez kolce dendrytyczne. W stanie spoczynku dendryty nieustannie wypuszczają kolejne filopodia, które, poruszając się na podobieństwo ślimaczych czułków, błądzą w przestrzeni dzielącej komórki nerwowe w poszukiwaniu aksonu. Jeśli go odnajdą, przywierają do niego i formują kolec; po obydwu stronach powstają odpowiednie zakończenia synaptyczne, umożliwiające przekazywanie sygnału. Naukowcy wysunęli tezę, że aksony mogą produkować nieznaną jeszcze substancję zdolną przyciągać filopodia.
Jak powiedziała profesor Webb, zmiany w kolcach dendrytycznych są związane z dużą ilością chorób neurologicznych i zaburzeniach rozwoju, między innymi Alzheimerem, zespołem Downa i autyzmem. W przypadku choroby Alzheimera, gdzie w początkowych stadiach występują problemy z pamięcią krótkotrwałą, zaobserwowano stopniowe zanikanie kolców; u autystów zaś nie są one wykształcone i nie mogą poprawnie doczepiać się do aksonów. Eksperymenty wykazały, że dla formowania się nowego kolca i synaps kluczowe jest białko Asef2, jedna z protein odpowiadających za wędrowanie i spajanie się komórek. Co ciekawe, naukowcy doszukują się powiązań pomiędzy jej działalnością a depresją czy nawrotami uzależnienia od alkoholu.
Źródło: Vanderbilt.edu; Zdjecia: Webb Lab/ Vanderbilt
