Έλληνες ερευνητές εντόπισαν σχηματισμούς στον εγκέφαλο που επεξεργάζονται πληροφορίες

Ερευνητές του ελληνικού Ιδρύματος Έρευνας και Τεχνολογίας επισημαίνουν ότι η αποκρυπτογράφηση των μυστικών του εγκεφάλου «έχει χαρακτηριστεί ως ένα από τα σημαντικότερα επιστημονικά ερωτήματα του 21ου αιώνα». Για το λόγο αυτό αναπτύσσουν καινοτόμα υπολογιστικά εργαλεία, με στόχο να διαπιστώσουν τον ρόλο των δενδριτών, οι οποίες είναι νευρωνικές δομές του εγκεφάλου με αποστολή την επεξεργασία των πληροφοριών.

Η ομάδα της Δρ Παναγιώτας Ποϊράζη, διευθύντρια Ερευνών στο Ινστιτούτο Μοριακής Βιολογίας και Βιοτεχνολογίας (ΙΜΒΒ) του Ιδρύματος Τεχνολογίας και Έρευνας (ΙΤΕ) παρουσίασε το νέο λογισμικό που υποστηρίζει την έρευνα για τον ρόλο των δενδριτών στη λειτουργία του εγκεφάλου στο έγκριτο διεθνές επιστημονικό περιοδικό Nature Communications.

Οι δενδρίτες αποτελούν διακλαδισμένες προεκτάσεις των νευρικών κυττάρων που μορφολογικά μοιάζουν με τα κλαδιά ενός δέντρου (εκεί οφείλουν και το όνομα τους). Η βασική τους λειτουργία είναι να υποδέχονται τις πληροφορίες που καταφθάνουν από άλλους νευρώνες (με την μορφή ηλεκτρικών ή χημικών σημάτων) και να τις μεταβιβάζουν στο κυρίως σώμα του κυττάρου. Για δεκαετίες ολόκληρες από την ανακάλυψη τους, ο ρόλος τους στην επεξεργασία της πληροφορίας παρέμενε άγνωστος λόγω τεχνολογικών περιορισμών.

Πρόσφατες μελέτες όμως, φανερώνουν ότι οι δενδρίτες διαθέτουν μια πληθώρα μηχανισμών που τους επιτρέπουν να κάνουν σύνθετους μαθηματικούς υπολογισμούς ανεξάρτητα από τον κυρίως νευρώνα. Παράλληλα, οι δενδρίτες είναι εξίσου σημαντικοί για την πλαστικότητα του νευρικού συστήματος, δηλαδή την ικανότητα του εγκεφάλου να αλλάζει και να προσαρμόζεται στο περιβάλλον του. Η διαδικασία αυτή έχει κυρίαρχο ρόλο σε πολύπλοκες διαδικασίες, όπως η μνήμη, η μάθηση και η λήψη αποφάσεων.

«Στις μέρες μας, αν και έχουμε κατανοήσει σε μεγάλο βαθμό τη συνεισφορά των δενδριτών στη συμπεριφορά ενός νευρώνα, Ο ρόλος τους σε επίπεδο δικτύων ή ολόκληρων εγκεφαλικών περιοχών παραμένει ανεξερεύνητος. Μικρός αριθμός μελετών συσχετίζει την πολυπλοκότητα των δενδριτών με διάφορους γνωσιακούς δείκτες, ενώ είναι γνωστό πως οι δενδρίτες ατροφούν κατά το γήρας ή σε νευροεκφυλιστικές παθήσεις όπως τη Νόσο Αλτσχάμιερ. 

Απολαμβάνετε το περιεχόμενο μας? Εγγραφείτε στο newsletter μας!

Της προσπάθειας αυτής ηγήθηκε ο Μιχάλης Πάγκαλος, υποψήφιος διδάκτωρ του τμήματος Βιολογίας του Πανεπιστημίου Κρήτης, σε συνεργασία με τον Δρ Σπύρο Χαυλή, μεταδιδακτορικό ερευνητή στο ΙΜΒΒ, υπό την επίβλεψη της Δρ Ποϊράζη.