SME
Sobota, 19. jún, 2021 | Meniny má AlfrédKrížovkyKrížovky

V mozgu je zrejme veľa vecí inak

Čo dokáže neurón? Veľa, ako ukázala nová americká štúdia na uspaných potkanoch. Jediná bunka ovplyvnila charakter mozgových vĺn a tým aj činnosť celého mozgu viac, ako vedci doteraz predpokladali.

Výskum mozgu môže mať rôzne podoby.Výskum mozgu môže mať rôzne podoby. (Zdroj: ILUSTRAČNÉ SITA/AP)

BRATISLAVA. Pulzovanie jedinej mozgovej bunky - neurónu - môže prepnúť mozgové vlny podobné rozbúrenej morskej hladine na mierumilovné vlnky vidieckeho jazierka. Alebo naopak.

Výskum tímu Yang Danovej z Kalifornskej univerzity priniesol nové informácie o tom, ako mozog kontroluje svoju rozsiahlu aktivitu. Súčasne ukázal, že vplyv, ktorý na činnosť mozgu majú jednotlivé aktivované neuróny, je zrejme vyšší, než sa doteraz myslelo.

Štúdia môže prispieť k objasneniu otázky, prečo sa mozog zrazu začne správať chaoticky. Vysvetlilo by to aj vznik niektorých spánkových porúch.

Skryť Vypnúť reklamu

Neodpočívajú ani v spánku

Neuróny nemôžu fungovať osamotene. Na vzájomný kontakt im slúžia elektrické impulzy. Vďaka vzájomnej koordinácii riadia v tele všetky dôležité pochody počnúc pulzom srdca a rytmikou dýchania až k učeniu, správaniu sa v konkrétnych situáciách alebo strategickým rozhodnutiam.

Neodpočívajú nikdy, ani keď je človek v posteli. Aj takpovediac spánkový dialóg miliárd neurónov, ktorý produkuje mozgové vlny, možno prirovnať k hučaniu veľkého davu ľudí. Aktivita týchto vĺn, ktorá sa meria elektroencefalografom, prezrádza stav mozgu.

Napríklad pomalé a mohutné časovo zosúladené (synchronizované) vlny svedčia o etape, ktorá pripravuje mozog na hlboký spánok.

„Veľa neurónov robí tú istú vec v tom istom čase," komentuje túto spánkovú fázu Danová.

Skryť Vypnúť reklamu

Počas kvalitatívne odlišnej, tzv. REM fázy (rýchle pohyby očí, čo je najhlbšia fáza spánku), mozog začína žiť vlastným životom. Odpája sa od tela, o čom svedčia ochabnuté svaly, v tejto fáze sa odohrávajú najdramatickejšie sny. Vtedy sa začínajú neuróny správať individualistickejšie, kmitajú rýchlejšie a rozličné mozgové časti sú menej synchronizované.

Najvyššiu aktivitu, no najnižšiu súčinnosť však prejavujú neuróny pri zobudení (čo pre mnohých chronických spáčov určite nebude novinkou, za ktorú by sa mali udeľovať Nobelove ceny).

Tri elektródy

Spojenie medzi neurónmi zabezpečuje množstvo synáps. Tie sa môžu časom zosilňovať alebo zoslabovať, čo je podľa všetkého základom učenia a pamäti (a tiež zabúdania).
Danová a jej kolegovia chceli pochopiť, ako ovplyvňuje celková aktivita mozgu spojenie medzi dvoma neurónmi. Na štúdium mozgových vĺn umelo uspaných myší použili tri elektródy.

Skryť Vypnúť reklamu

Prvá slúžila na to, aby vzbudili v jednom neuróne rýchlu aktivitu, druhú použili na aktivovanie synáps. Tretia elektróda zbierala údaje o komplexnej aktivite neurónov v kortexe, tenkej vrstve neurónov, zodpovedných napríklad za pohyb a zrak.

Vedci predpokladali, že celková mozgová aktivita zostane počas experimentu rovnaká. Namiesto toho zistili, že „pošteklenie" jediného neurónu zmenilo stav celého mozgu.

„Spočiatku sa nám to zdalo čudné," povedala Danová. Potom si však vedci uvedomili, že tento jav si zasluhuje viac pozornosti.

Po podrobnejšom preštudovaní zistili, že aktivita jediného neurónu na vysokej frekvencii je schopná prepnúť mozog zo stavu non-REM do fázy REM - a naopak. Bol to neočakávaný výsledok.

„Každý neurón vytvára spojenie s ďalšími tisíckami neurónov, no väčšina z nich je slabá," vysvetlila Danová. Cieľová bunka neodpovedá predtým, ako ju v tom istom čase začnú „oslovovať" ďalšie pripojené bunky.

Skryť Vypnúť reklamu

Keď mozog spí aj bdie

Je prekvapujúce, že jediný neurón v kortexe dokázal zmeniť aktivitu celého mozgu. Ako a kde na to mohol získať toľko síl? To je otvorená otázka, ktorá si vyžiada ďalší výskum.

Danová hovorí, že nie je isté, ako by mohol práve kortex kontrolovať rôzne stavy mozgu, no predpokladá, že zmenu môže vyvolať aktivovaná dráha vedúca do hypotalamu (najstaršej časti mozgu, ktorá je akýmsi centrálnym kontrolórom).

Isté nie je ani to, ako k posilneniu neurónu prispeli v experimente sami vedci mnohonásobným opakovaním jeho stimulácie. Aj to však možno overiť v ďalších experimentoch.

Podstatné je, že pri týchto pokusoch získali poznatky o obvodoch, ktoré kontrolujú rôzne stavy mozgu, a zistili významnú úlohu jediného neurónu.

Skryť Vypnúť reklamu

Výskum je dôležitý aj na pochopenie mnohých porúch spánku. Jednou z nich je námesačníctvo, pri ktorom sa v mozgu kombinujú prvky spánku a bdelosti. Aspoň jednu epizódu tejto choroby zažije vyše 30 percent detí a sedem percent dospelých.

„Pri námesačníctve sa stráca hranica medzi pomalými spánkovými vlnami a zobudením," hovorí Danová. „Vaše svaly sa pohybujú, no vy si neuvedomujete, v akom prostredí sa nachádzate."

Danovej tím chce urobiť ďalšiu etapu výskumu nie na uspaných, ale na prirodzene spiacich myšiach. Jej prácu sponzoruje Medicínsky inštitút Howarda Hughesa, z ktorého komuniké autor pri písaní čerpal.

Skryť Vypnúť reklamu

Najčítanejšie na SME Tech

Skryť Vypnúť reklamu
Skryť Vypnúť reklamu
Skryť Vypnúť reklamu
Skryť Vypnúť reklamu

Hlavné správy zo Sme.sk

Irena Matová počas pojednávania.

V kauze ostala jedna obžalovaná obeť.


6 h
Znížiť regionálne rozdiely v očkovaní môže aj otvorenie čakárne pre deti nad 12 rokov. Čaká ich v nej už vyše desaťtisíc.

Rozdiely spôsobuje dostupnosť vakcín.


16. jún
Víkendový výber SME

Pravidelná dávka víkendového čítania.


6 h
Penaltový zákrok brankára Martina Dúbravku.

O prehre so Švédskom rozhodol penaltový moment.


Titanilla Bőd a 1 ďalší 10 h

Neprehliadnite tiež

Technologický podcast Klik.

Komentovaný prehľad technologických správ.


a 2 ďalší 4 h
Leto zvyčajne vrcholí v prázdninových mesiacoch. Vplyvom zmeny klímy tropické dni prichádzajú už v júni. Na zábere Jarovecké rameno pri Bratislave počas horúceho dňa v auguste 2020.

Najteplejší jún bol v roku 2019.


11 h

Inzercia - Tlačové správy

  1. Blíži sa leto a s ním aj zvýšené utrácanie peňazí našimi deťmi
  2. Dovolenka v Chorvátsku: stavte na overenú a obľúbenú klasiku
  3. Ako sa v lete správne starať o citlivú detskú pokožku?
  4. Crème de la crème po slovensky
  5. Je lepšie zobrať si rozkladateľný obal alebo vytriediť plastový?
  6. Dream job pre programátorov: Silicon Valley na Slovensku
  7. Po Slovensku na motorke
  8. Jablone prinesú ovocie v podobe komfortného bývania
  9. Stačí mi elektromobil? Pozreli sme sa, ako je to s dojazdom
  10. Viete, čo jete, keď si kupujete pečivo dopečené v predajni?
  1. Posledné dni nešťastnej Anny Boleynovej
  2. Čo všetko je potrebné vedieť o ochrane očí počas leta
  3. Granátové jablko prekvapí vás chuťou i aktívnymi látkami
  4. Dovolenka v Chorvátsku: stavte na overenú a obľúbenú klasiku
  5. Ako sa v lete správne starať o citlivú detskú pokožku?
  6. Driverama má strategické partnerstvo s nemeckým Stop + Go
  7. Správna strava po tréningu: Siahnite po 100 % smoothie a šťavách
  8. Zázračná škola so zelenou strechou
  9. Čučoriedky - dokážu ochrániť váš zrak?
  10. Crème de la crème po slovensky
  1. Viete, čo jete, keď si kupujete pečivo dopečené v predajni? 27 730
  2. Stačí mi elektromobil? Pozreli sme sa, ako je to s dojazdom 11 751
  3. Desať hotelov v destináciách, ktoré sú toto leto favoritmi 9 049
  4. Je lepšie zobrať si rozkladateľný obal alebo vytriediť plastový? 7 593
  5. Sme vodná veľmoc a napriek tomu vody dovážame 7 126
  6. Po Slovensku na motorke 6 284
  7. Developer Slnečníc postaví bývanie pri lese. S bazénom aj fitkom 5 289
  8. Ako sa z nenásytných Bödörovcov stal symbol oligarchie 4 942
  9. Málokto im verí. Prekvapia Slováci na futbalovom EURO 2020? 4 846
  10. Dovolenka v Chorvátsku: stavte na overenú a obľúbenú klasiku 4 130