Hollanda Sinirbilim Enstitüsü'nden (NIN) araştırmacılar, elektriksel uyarıların beyindeki yüksek hızda nasıl seyahat ettiğini göstermek için yeni bir teknik kullandılar. Araştırmacılar, nöronların etrafındaki kılıf olan miyelinin, daha önce öngörülenden daha karmaşık bir şekilde seyahat eden birden fazla elektrik potansiyeli dalgası üreten bir koaksiyel kablo oluşturduğu görülmektedir. Cell dergisinde yayınlanan makaleye göre bu bulgular, en yaygın nörolojik bozukluk olan multipl skleroz (MS) da dahil olmak üzere demiyelinizan hastalıkları anlamak için daha iyi teoriler ve araçlar oluşturmamızı sağlamaktadır.
Beyin yaklaşık yüz milyar nörondan oluşur. Tüm bu nöronlar birbirleriyle iletişim kurmalıdır. Bu, 360 km /saate kadar hızlarda seyahat eden elektriksel impulsların değiştirilmesi ile olmaktadır.
Prof. Maarten Kole yaptığı açıklamada, biliyoruz ki miyelin kılıfları, sinir hücresi uzantılarının etrafına sarılmış çok sayıda yağlı malzeme katmanından oluşur ve miyelin genellikle elektrik potansiyellerinin görebildiğimiz kablolar boyunca sıçramasına yol açan bir izolatör olarak kavramsallaştırılmaktadır diye belirtiyor. Ayrıca Kole, bunun, beynimizin donanımını hızlı sinyal aktarımı ile nasıl hesapladıklarını anlamak için yeni yollar açtığını ekliyor.
Miyelin Kılıflarının Nasıl Çalıştığını Anlamak, Demiyelinizan Hastalıkların Tedavi Edilme ve Önlenme Şansını Arttırır
Deneysel Tıp Max-Planck Enstitüsü (MPI) araştırmacıları ile NIN araştırmaları birlikte, sinir hücresi zarı arasındaki mesafeyi ölçmek için elektron mikroskobu kullanmışlar, 12 nanometre olduğu ortaya çıkan yalıtım kılıfı bir saçtan yaklaşık 10000 kat daha incedir Ayrıca, NIN bilim adamları elektriği görünür hale getirmek için yeni bir teknik kullandılar ve miyelin kılıflarının spesifik özelliklerini hesaplamak için bir süper bilgisayardan yararlandılar.
Kole, tüm bulgular, yalıtkan bir kılıf olmak yerine, miyelinin, öngörülenden daha karmaşık bir şekilde seyahat eden birden fazla elektrik potansiyeli dalgası üreten koaksiyel kablolar gibi ek bir katman oluşturduğunu gösterdiğini açıkladı. Bu bulgular, beyinlerin hızlı sinyal aktarımı ile nasıl hesaplandığının donanımını anlamak için yeni yollar açar. Bu araştırma ayrıca multipl skleroz (MS) gibi demiyelinizan hastalıkları daha iyi anlamaya yardımcı olacaktır.
MS hastalarında miyelin kılıfları parçalanır ve bu durum, güç, denge koordinasyonu ve dolayısıyla hastanın hareketliliğini etkileyen artan bir sınırlama derecesine yol açmaktadır. MS'i tedavi edebilmek ve önleyebilmek için, miyelin kılıfının tam olarak nasıl çalıştığını bilmek, gerektiği gibi çalışmadığında ne olacağını tahmin etmek önemlidir. Kole yaptıkları bu çalışmaların dürtülerin miyelin olmadan otoyollarda nasıl seyahat ettiğine dair güvenilir tahminler sağlayabileceğini belirtti.
Bu bulgu, MS'de meydana gelen hücresel değişikliklerin anlaşılmasına katkıda bulunacaktır.
Charles C.H. Cohen, Marko A. Popovic, Jan Klooster, Marie-Theres Weil, Wiebke Möbius, Klaus-Armin Nave, Maarten H.P. Kole. Saltatory Conduction along Myelinated Axons Involves a Periaxonal Nanocircuit. Cell, 24 January 2020; 180 (2): 311
+ Tüm Referansları Göster