Oamenii de stiinta de la Institutul Scripps Research din California, SUA, au creat un dispozitiv prin care sa monitorizeze plasticitatea creierului - adica procesul prin care creierul se remodeleaza si se adapteaza fizic atunci când învatam sau experimentam lucruri noi, precum vizionarea unui film sau învatarea unui cântec nou ori a unei limbi. Metoda cercetatorilor, care analizeaza proteinele generate de celulele creierului, urmareste sa aduca explicatii esentiale pentru cum functioneaza creierul si sa ofere informatii despre numeroasele boli ale creierului în care plasticitatea functioneaza într-un mod defectuos. „Înca nu întelegem toate mecanismele care stau la baza modului în care celulele din creierul nostru se schimba, ca raspuns la experiente, dar aceasta abordare deschide o noua fereastra a procesului”, spune Hollis Cline, autor principal al noului studiu. Doua lucruri au loc atunci când înveti ceva nou: în primul rând, neuronii din creierul tau transmit imediat semnale electrice de-a lungul noilor cai neuronale. În al doilea rând, acest lucru duce, în cele din urma, la modificari ale structurii fizice a celulelor cerebrale si a conexiunilor acestora. Dar, de mult timp, oamenii de stiinta s-au întrebat ce se întâmpla între acesti doi pasi. Cum sufera creierul modificari substantiale ca urmare a acestei activitati electrice a neuronilor? De asemenea, cum si de ce se deterioreaza aceasta plasticitate odata cu îmbatrânirea si cu anumite boli? Profesorul Cline, în strânsa colaborare cu profesorul John Yates III, de la Institutul Scripps si cu profesorul asociat Anton Maximov a vrut sa analizeze direct modul în care se modifica proteinele din creier. „Am vrut sa intram în profunzime si sa vedem ce proteine sunt importante pentru plasticitatea creierului”, a explicat Cline. Cum influenteaza creierul conexiunile dintre celule? Echipa a conceput un sistem în care putea introduce un aminoacid special marcat - unul dintre elementele constitutive ale proteinelor - într-un singur tip de neuron. Pe masura ce celulele produceau noi proteine, acestea încorporau acest aminoacid în structurile lor. Urmarind care proteine contineau aminoacidul în timp, cercetatorii au putut sa monitorizeze proteinele nou create si sa le distinga de proteinele preexistente. Grupul lui Cline a folosit aminoacidul pentru a urmari ce proteine au fost fabricate dupa ce soarecii au experimentat un nivel ridicat si raspândit în activitatea cerebrala, imitând ceea ce se întâmpla la o scara mai mica atunci când experimentam lumea din jurul nostru. Dupa cresterea activitatii neuronale, cercetatorii au descoperit ca nivelurile a 300 de proteine diferite s-au modificat în neuroni. Aceste proteine au sugerat moduri în care activitatea creierului poate începe imediat sa aiba un impact asupra conexiunilor dintre celule, potrivit SciTechDaily. Cercetatorii spera sa foloseasca aceasta metoda pentru a descoperi si studia alte proteine candidate la plasticitate, spre exemplu cele care s-ar putea transforma în diferite tipuri de celule cerebrale dupa ce animalele experimenteaza un nou stimul vizual. Cline a subliniat ca instrumentul lor ar putea oferi, de asemenea, informatii despre bolile cerebrale si îmbatrânire, prin comparatii ale modului în care activitatea cerebrala influenteaza productia de proteine în creierele tinere versus cele batrâne si cele sanatoase versus cele bolnave.
