Της Άννας Παπαδομαρκάκη
Τα πρώτα χρόνια της ζωής του ανθρώπου, ο εγκέφαλός του υφίσταται δραματικές αλλαγές. Κατά τη βρεφική ηλικία, τα κυκλώματά του επανασυνδέονται εύκολα, ενώ στη συνέχεια τα παιδιά μέσα από νέες εικόνες και ήχους, μαθαίνουν να αντιλαμβάνονται τον κόσμο.
Καθώς τα παιδιά ωριμάζουν και περνούν οι βασικές περίοδοι ανάπτυξης, ο εγκέφαλος δεν είναι πια τόσο εύπλαστος. Όμως ορισμένες εμπειρίες, μπορούν να πυροδοτήσουν τμήματα του ενήλικου εγκεφάλου ώστε να επανασυνδέονται και να μαθαίνουν ξανά.
Οι επιστήμονες του Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL) μελέτησαν αυτό το είδος της ... μεταμόρφωσης, στα ποντίκια.
Χαρακτηριστικά παρατήρησαν την περίπτωση όπου ένα ενήλικο θηλυκό ποντίκι, άρχιζε να μαθαίνει να αναγνωρίζει και να ανταποκρίνεται στις κραυγές κινδύνου των νεογνών του.
Η έρευνα, που δημοσιεύθηκε στο Journal of Neuroscience, δείχνει ότι οι ίδιοι μηχανισμοί που επιτρέπουν την ταχεία εκμάθηση κατά την πρώιμη ανάπτυξη, ενεργοποιούνται και στην ενήλικη ζωή, σε περιόδους μάθησης υπό πίεση.
Τα ευρήματα ενδέχεται να υποδείξουν πιθανές στρατηγικές θεραπείας σε μια σπάνια νευροαναπτυξιακή διαταραχή που ονομάζεται σύνδρομο Rett, κατά την οποία ο ενήλικας εγκέφαλος δεν είναι πάντα σε θέση να επωφεληθεί από τις ευκαιρίες επανασύνδεσης.
Πριν από μερικά χρόνια, ο αναπληρωτής Καθηγητής του CSHL Stephen Shea και οι συνεργάτες του, είχαν ανακαλύψει ότι τα θηλυκά ποντίκια που δεν διαθέτουν δύο λειτουργικά αντίγραφα του γονιδίου Mecp2, δεν κατάφερναν να αναγνωρίζουν πότε τα μωρά τους αντιμετώπιζαν κάποιο πρόβλημα.
Οι επιστήμονες απέδωσαν τη συγκεκριμένη γονική παραμέληση στην ανώμαλη συμπεριφορά μιας ομάδας νευρώνων στον ακουστικό φλοιό του εγκεφάλου που ονομάζεται νευρώνες παρβαλβουμίνης. Οι νευρώνες αυτοί, είναι ανασταλτικοί. Τα σήματά τους εξασθενούν τη δραστηριότητα άλλων εγκεφαλικών κυττάρων. Κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης, τα σήματα των νευρώνων παρβαλβουμίνης συμβάλλουν στο κλείσιμο των κρίσιμων περιόδων κατά τις οποίες ο εγκέφαλος είναι πιο δεκτικός σε αλλαγές.
Η τελευταία μελέτη της ομάδας Shea, με επικεφαλής τους μεταδιδακτορικούς ερευνητές Billy Lau και Keerthi Krishnan και διεξήχθη σε συνεργασία με τον καθηγητή CSHL Josh Huang, έριξε μια πιο προσεκτική ματιά στο πώς η έκθεση στα νεαρά ποντίκια αλλάζει σηματοδοτώντας μέσα στον ακουστικό φλοιό θηλυκών ποντικών. Με την παρακολούθηση της δραστηριότητας μεμονωμένων κυττάρων σε αυτό το τμήμα του εγκεφάλου, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι όταν το Mecp2 είναι άθικτο, η ανασταλτική σηματοδότηση από νευρώνες παρβαλβουμίνης μειώνεται μετά την έκθεση στα νεογνά. Αυτή η ανασταλτική σηματοδότηση επιτρέπει σε άλλους νευρώνες στο κύκλωμα να γίνουν πιο ευαίσθητοι στις κραυγές των νεοσσών.
Δεν είναι ακόμη γνωστό πώς ακριβώς τα νεογνά ενεργοποιούν αυτές τις αλλαγές στα θηλυκά ποντίκια, αλλά συνέβησαν όσο ήταν παρόν το MECP2, ακόμη και σε ποντίκια που δεν είχαν κυοφορήσει ποτέ.
Αντίθετα, στα θηλυκά ποντίκια των οποίων τα γονίδια Mecp2 είχαν διαταραχή, τα σήματα των νευρώνων παρβαλβουμίνης παρέμειναν ισχυρά, περιορίζοντας την ευαισθησία απέναντι στο "κλάμα" των νεοσσών.
Στους ανθρώπους, οι μεταλλάξεις στο Mecp2 προκαλούν σύνδρομο Rett. Τα παιδιά με σύνδρομο Rett αναπτύσσονται κανονικά τους πρώτους μήνες της ζωής τους, αλλά αργότερα αρχίζουν να χάνουν τις γλωσσικές και κινητικές τους δεξιότητες. Τα νέα ευρήματα της ομάδας Shea υποστηρίζουν ότι οι νευρώνες παρβαλβουμίνης είναι ιδιαίτερα ευάλωτοι στην απώλεια του MECP2.
Αυτό υποδηλώνει ότι αυτά τα κύτταρα ή τα κυκλώματα στα οποία εμπλέκονται, μπορεί να είναι κατάλληλοι στόχοι για την ανάπτυξη φαρμάκων.
Η ερευνητική ομάδα παρατήρησε επίσης ότι οι ασθενείς με σύνδρομο Rett μπορεί να ανταποκρίνονται περισσότερο στη θεραπεία κατά τη διάρκεια ορισμένων περιόδων ανάπτυξης. Χαρακτηριστικό είναι ότι πριν από την έκθεση στα νεογνά, τα κύτταρα στον ακουστικό φλοιό συμπεριφέρθηκαν το ίδιο στον εγκέφαλο των ποντικών με μειωμένη Mecp2, όπως και στα άλλα ποντίκια. Αυτό υποδηλώνει ότι το Mecp2 είναι ιδιαίτερα σημαντικό κατά τη διάρκεια περιόδων εντατικής εκπαίδευσης. Αυτό το δεδομένο μπορεί να κατευθύνει θεραπείες που επικεντρώνονται σε ορισμένα -χρονικά τοποθετημένα- αναπτυξιακά ορόσημα.
