Nasz mózg przetwarza informację w skomplikowanej sieci komórek nerwowych. Komórki komunikują i pobudzają się wzajemnie poprzez specjalne połączenia nazywane synapsami. Młode mózgi są zdolne do tworzenia nowych synaps i stają się coraz sprawniejsze w uczeniu się nowych rzeczy. Dlatego właśnie możemy uczyć się koniecznych umiejętności – chodzenia, mówienia, słyszenia i widzenia – we wczesnym etapie życia. Dojrzały mózg stabilizuje synapsy, żebyśmy mogli korzystać przez całe życia korzystać z tego, czego nauczyliśmy się w dzieciństwie.
Zanikające inhibitory
Wcześniejsze badania wskazywały, że około 20% synaps w mózgu raczej hamuje aniżeli pobudza aktywność w komórkach nerwowych. Neuronaukowcy dowiedli teraz, że wiele z tych inhibicyjnych synaps zanika, gdy dorosły mózg jest zmuszony do uczenia się nowych rzeczy. Doszli do tej konkluzji poprzez zaznaczenie inhibicyjnych synaps fluorescencyjnymi białkami i obserwowanie ich przez kilka tygodni na specjalnym mikroskopie. W dalszej części eksperymentu zasłonięto myszom jedno oko, aby przyzwyczaić je do patrzenia tylko przez jedno. Po paru dniach, obszar mózgu, który przetwarza informacje z obu oczu zaczął odpowiadać aktywniej na jedno oko. Jednocześnie wiele synaps inhibicyjnych zanikło i zostało zastąpionych przez nowe synapsy.
Regulowanie sieci informacji
Synapsy inhibicyjne są istotne dla sposobu funkcjonowania mózgu. „Wyobraźmy sobie pobudzające synapsy jako sieć drogową, gdzie ruch kierowany jest z A do B, a synapsy inhibicyjne są macierzą znaków dyrygujących ruchem” – objaśnia główny badacz, Christiaan Levelt. „Synapsy inhibicyjne zapewniają sprawny przepływ impulsów w mózgu. Jeśli tego nie czynią, system staje się przeciążony, np. w czasie ataku padaczkowego; jeśli nieustannie poruszają się z prędkością 20 kilometrów na godzinę, wszystko ugrzęźnie, np. kiedy podany zostaje lek przeciwbólowy. Jeśli można przesunąć znaki do innych miejsc, można również spowodować duże zmiany w przepływie ruchu bez gruntownego przeprojektowywania sieci drogowej”.
Nadzieja
Synapsy inhibicyjne odgrywają wielką rolę w uczeniu się młodego mózgu. Ludzie, którzy chorują na zaburzenia neuro-rozwojowe – np. epilepsję, ale również autyzm i schizofrenię – mogą mieć kłopoty w tworzeniu synaps inhibicyjnych. Odkrycie, że dorosły mózg nadal jest w stanie niszczyć lub tworzyć synapsy daje nadzieję, że farmakologiczna lub genetyczna interwencja może zostać podjęta, aby wspomóc ten proces lub zarządzać nim. Może to otwierać drogę do leczenia wspomnianych zaburzeń neurologicznych, ale również do naprawienia uszkodzonej tkanki mózgowej.
