ТЉудски мозак је огромна мрежа од милијарди неурона. Размјењујући сигнале за депресију или узбуђење једни друге, они стварају обрасце који се таласају по мозгу до 1.000 пута у секунди. Више од једног века сматрало се да је тај вртоглаво сложен неуронски код једини арбитар перцепције, мисли, емоција и понашања, као и повезаних здравствених стања. Ако сте желели да разумете мозак, окренули сте се проучавању неурона: неуронауци.
Али недавни рад из неколико лабораторија, објављен као трио радова у Наука 2025. године, пружа најјачи доказ до сада да је уско фокусирање на неуроне ужасно недовољно за разумевање како мозак функционише. Експерименти на мишевима, зебри и воћним мушицама откривају да велике мождане ћелије зване астроцити служе као надзорници. Некада се сматрало да су астроцити само ћелије подршке неуронима, а сада се сматра да помажу у подешавању можданих кола и на тај начин контролишу опште стање мозга или расположење – рецимо, наш ниво будности, анксиозности или апатије.
Астроцити, који бројчано надмашују неуроне у многим регионима мозга, имају сложене и различите облике, а понекад и витице, које могу обавити стотине хиљада или милионе синапси, спојева где неурони размењују молекуларне сигнале. Овај анатомски распоред савршено позиционира астроците да утичу на ток информација, иако је дуго било контроверзно да ли и како они мењају активност на синапсама, делимично зато што механизми потенцијалних интеракција нису у потпуности схваћени. Откривајући како астроцити ублажавају синаптичке разговоре, нове студије онемогућавају игнорисање утицаја астроцита.
„Живимо у добу конектомике, где сви воле да кажу (да) ако разумете везе (између неурона), можемо разумети како мозак функционише. То није тачно“, рекао је Марц Фреемандиректор Института Воллум, независног истраживачког центра за неуронауку на Универзитету здравља и науке у Орегону, који је водио једну од нових студија. „Можете добити драматичне промене у обрасцима покретања неурона без промена у (неуронској) повезаности.
Астроцити се не укључују у брзу сигнализацију типичну за неуроне у синапсама. Уместо тога, они прате и подешавају мрежну активност вишег нивоа, бирајући је горе или доле да би одржали или променили опште стање мозга. Ова функција, названа неуромодулација, може довести до тога да се мозак животиње пребаци између драматично различитих стања, као што је мерење када је акција узалудна и подстицање животиње да одустане, показује један од нових радова.
Неуромодулација је неопходна за одржавање нивоа активности мозга у функционалном опсегу, спречавајући га да се спљошти или избије у нападима. „Ниједно неуронско коло не би функционисало без сталног финог подешавања помоћу ових ствари које називамо неуромодулатори, (молекули који посредују у прилагођавањима)“, рекао је Степхен Смитхпрофесор емеритус неуронауке на Универзитету Станфорд који је спровео пионирске експерименте у сигнализацији астроцита касних 1980-их и раних 1990-их и није био укључен у ново истраживање.
Дуги низ година се сматрало да то фино подешавање спроводе сами неурони. Док је претходни рад укључивао астроците у неку ћелијску сигнализацију, најновији експерименти користе „напредне технике како би заиста утврдили и без сумње задовољили да астроцити имају кључну улогу у неуромодулацији у мозгу“, рекао је Доуглас Фиелдснеуронаучник емеритус у Националном институту за здравље који није био укључен у ново истраживање.
У тој улози, астроцити би могли бити главни учесници спавања или психијатријских поремећаја који у великој мери нарушавају стање мозга. „Морамо размислити о томе шта то значи за неуропсихијатријске болести“, рекао је Фриман.
Звезда је рођена
Астроцити су врста глијалних ћелија, класа ћелија не-неуронског нервног система које облажу мозак, испуњавајући простор између неурона попут кикирикија. Грчки за „лепак“, назив „глиа“ одражава идеју из средине 18. века да је сврха ћелија била једноставно да држе мозак заједно.
До 1950-их, истраживачи су знали да астроцити раде више од тога. У експериментима, ћелије су усисавале вишак неуротрансмитера, пуферовале калијум и лучиле супстанце које су неуронима потребне за енергију. Као и ћелијски алхемичари, чинило се да астроцити прате и прилагођавају бујон мозга, одржавајући услове повољне за неуроне. Али научници су их сматрали релативно пасивним регулаторима све до касних 1980-их, када је Смит направио нови микроскоп за своју неуронаучну лабораторију на Универзитету Јејл.
