Το βραβείο Νόμπελ Ιατρικής-Φυσιολογίας για το 2014 δόθηκε σε 3 Νευροεπιστήμονες (John O’Keefe, May-Britt Moser και Edvard I. Moser) για την ανακάλυψη ενός συστήματος «εντοπισμού θέσης» ή «πλοήγησης» στον εγκέφαλο, ή με άλλα λόγια ενός συστήματος που καθορίζει τον προσανατολισμό μας στο χώρο! Πολλοί μιλούν για το GPS του εγκεφάλου αλλά ας δούμε αναλυτικότερα τι ακριβώς ανακάλυψαν οι επιστήμονες αυτοί…
Ο JohnO’Keefe, σήμερα Διευθυντής του Sainsbury Wellcome Centre for Neural Circuits & Behaviour και καθηγητής Γνωσιακών Νευροεπιστημών στο Departmentof Cell & Developmental Biology, Division of Biosciences στο UCL , μαζί με τον Jonathan Dostrovsky, ανακάλυψαν το 1971 το πρώτο στοιχείο του συστήματος «πλοήγησης» στον εγκέφαλο του αρουραίου. Πρόκειται για τύπο νευρικών κυττάρων στον ιππόκαμπο του αρουραίου, τα οποία ονόμασε ‘placecells’. Με κατάλληλο σύστημα ηλεκτροδίων που εμφύτευαν στον εγκέφαλο του αρουραίου οι επιστήμονες μπορούσαν να καταγράψουν ποια κύτταρα ενεργοποιούνται κάθε χρονική στιγμή, ανάλογα και με το πού βρίσκεται το ζώο. Βρήκαν λοιπόν ότι συγκεκριμένες ομάδες placecells ενεργοποιούνται όταν το ζώο βρίσκεται σε ένα συγκεκριμένο σημείο του πεδίου που εξερευνά ενώ καθώς μετακινείται στο χώρο ενεργοποιούνται διαφορετικές ομάδες αυτών των κυττάρων.
Με διαφορετικό χρώμα απεικονίζεται το διαφορετικό κύτταρο που ενεργοποιείται σε κάθε σημείο του τούνελ από το οποίο περνά ο αρουραίος.
Ο O’Keefe κατέληξε στο συμπέρασμα ότι το πρότυπο διαδοχικής ενεργοποίησης των κυττάρων αυτών αναπαριστά έναν ‘χάρτη’ του χώρου στον οποίο βρίσκεται.
Οι Mosers…
Το 2005 οι May-Britt Moser και Edvard Moser, ζευγάρι Νευροεπιστημόνων και Διευθυντές στο Centre for Neural Computation και Kavli Institute for Systems Neuroscience, αντίστοιχα, ανακάλυψαν έναν άλλο τύπο νευρικού κυττάρου, τα ‘gridcells’, τα οποία εντοπίζονται στον ενδορινικό φλοιό (entorhinal cortex), δομή του εγκεφάλου, που βρίσκεται –στον άνθρωπο- ανατομικά κάτω από από τον ιππόκαμπο και στον αρουραίο ανατομικά πίσω απ’ τον ιππόκαμπο.
Place cells στον ιππόκαμπο (αναπαριστάται με πορτοκαλί χρώμα) και Grid cells στον ενδορινικό φλοιό (αναπαριστάται με μπλε χρώμα).
Ένωσε τις κουκκίδες!Τα ‘gridcells’ ονομάστηκαν έτσι λόγω του προτύπου που καταγράφεται κατά τη διαδοχική ενεργοποίησή τους ανάλογα με τη θέση στο χώρο όπου βρίσκεται κάθε φορά το ζώο. Εμφυτεύοντας ηλεκτρόδια στη συγκεκριμένη περιοχή του εγκεφάλου του αρουραίου ανιχνεύθηκαν οι νευρώνες που διεγείρονται και ενεργοποιούνται σε κάθε θέση, αλλά και κατά την κατεύθυνση του ζώου προς αυτή τη θέση και αν τα κέντρα των περιοχών που αντανακλούν την ενεργοποίηση αυτή –και φαίνονται στην παρακάτω εικόνα με πορτοκαλί-κόκκινο χρώμα- συνδεθούν μεταξύ τους, δημιουργείται ένα ‘πλέγμα’ (grid), το οποίο αποτελείται από επιμέρους εξάγωνα. Πιστεύεται ότι αυτού του είδους η διαδοχική ενεργοποίηση των κυττάρων αυτών επιτρέπει στον εγκέφαλο να προσανατολιστεί στο χώρο και παρόλο που δε γνωρίζουμε με σιγουριά αν αυτό ακριβώς το πρότυπο ισχύει και στον άνθρωπο οι πιθανότητες ότι και εμείς έχουμε ένα τέτοιο σύστημα προσανατολισμού είναι πολύ μεγάλες!
©Torkel Hafting
