Identificarea „GPS-ului intern” al creierului a fost recompensată cu Nobelul pentru Medicină

Premiul Nobel pentru Medicină a fost împărțit de John O’Keefe, May-Britt Moser și Edvard I. Moser „pentru descoperirea celulelor care compun un sistem de poziționare din creier”, conform anunțului făcut luni de profesorul Göran K. Hansson, secretarul Comitetului Nobel pentru Fiziologie și Medicină.

Neurologul britanic John O’Keefe (75 de ani) este profesor la Institutul pentru Neurologie Cognitivă din cadrul Departamentului de Anatomie aparținând de University College de la Londra. El a obținut 50% din premiul Nobel pentru Medicină 2014.

May-Britt Moser (51 de ani) și soțul său Edvard I. Moser (52 de ani) sunt doi neurologi norvegieni, directori fondatori ai Institutului Kavli pentru Sisteme de Neuroștiințe și Centrul pentru Biologia Memoriei din cadrul Universității Norvegiene de Știință și Tehnologie din Trondheim. Ei își împart cealaltă jumătate din premiu.

Laureații de anul acesta ai premiului Nobel pentru Medicină au descoperit un sistem de poziționare din creier, un fel de „GPS intern”, care face posibilă orientarea în spațiu.

John O´Keefe a identificat în 1971 prima componentă a acestui sistem. El a descoperit că un anumiți neuroni din zona cerebrală denumită hipocamp erau mereu activați atunci când un cobai se afla într-un anumit loc dintr-o incintă, iar când locul se modifica, alți neuroni deveneau activi. O´Keefe a ajuns la concluzia că acești neuroni compuneau o hartă a incintei, făcând posibilă orientarea în spațiu a respectivului cobai.

Mai bine de trei decenii mai târziu, în 2005, May-Britt și Edvard Moser au descoperit o altă componentă cheie a acestui sistem de poziționare internă. Cei doi au identificat un alt tip de celule nervoase pe care le-au denumit „celule de rețea”, care generează un sistem de coordonate care permite poziționarea cu precizie și deplasarea spre anumite ținte.

Activitatea celor trei oameni de știință a demonstrat modul în care celulele de poziționare și celulele de rețea fac posibilă determinarea poziției și navigarea în spațiu.

„Descoperirile realizate de John O´Keefe, May-Britt Moser și Edvard Moser au rezolvat o problemă care îi frământă de secole pe filosofi și pe oamenii de știință — cum reușește creierul să genereze o hartă a lumii care ne înconjoară și cum ne putem orienta și naviga într-un mediu foarte complex”, conform comunicatului emis de Comitetul Nobel.

John O´Keefe a fost fascinat de problematica modului în care creierul controlează comportamentul și a hotărât, spre sfârșitul anilor ’60 să abordeze această problemă cu armele neurofiziologiei. El a început să înregistreze semnalele emise de neuroni individuali din hipocampul unor șoareci care aveau libertatea de mișcare într–o anumită incintă.

Cu această ocazie, O’Keefe a descoperit că anumite celule nervoase deveneau active atunci șoarecele se afla într-un anumit loc din respectivul mediu experimental. Pornind de la datele adunate, omul de știință britanic a putut demonstra că aceste „celule de poziționare” nu aveau doar rolul de a înregistra inputurile vizuale, ci generau în mod activ o hartă interioară a respectivului mediu.

Astfel, O’Keefe a ajuns la concluzia că hipocampul generează numeroase astfel de hărți prin acțiunea celulelor nervoase de poziționare ce sunt activate în diferite medii. Astfel, memoria unui anumit loc poate fi înmagazinată ca o combinație specifică a activității celulelor de poziționare din hipocamp.

De cealaltă parte, May-Britt și Edvard Moser au descoperit coordonatele acestui sistem de orientare. Cei doi oameni de știință norvegieni cartografiau conexiunile formate în hipocampul unor șoareci care se deplasau într-o incintă când au descoperit un model nou de activitate neuronală într-o zonă din vecinătate denumită cortexul entorhinal.

În această regiune a creierului, neuronii erau activați atunci când șoarecele trecea prin multiple locații aranjate într-o rețea hexagonală. Fiecare dintre aceste celule erau activate după un model spațial unic, iar laolaltă, aceste „celule de rețea” formează un sistem de coordonare care permite navigarea prin spațiu. Alături de alte celule din cortexul entorhinal care recunosc orientarea capului și marginile camerei, ele formează circuite împreună cu celulele de poziționare din hipocamp. Acest întreg sistem reprezintă un fel de „GPS intern” al creierului.

O serie de studii recente, realizate cu ajutorul tehnologiilor de imagistică moderne, precum și studii pe pacienți care au suferit intervenții chirurgicale pe creier, au confirmat faptul că aceste două tipuri de celule, cele de poziționare și cele de rețea, există și în alcătuirea creierului uman.

În cazul unor pacienți suferind de Alzheimer, hipocampul și cortexul entorhinal sunt deseori afectate încă din stadiile incipiente ale bolii, condiții în care acești pacienți își pierd capacitatea de a se orienta în mediul înconjurător. „Cunoștințele despre modul de funcționare a mecanismului de orientare din creier reprezintă o schimbare de paradigmă a modului în care înțelegem felul în care celulele specializate din creier colaborează pentru a îndeplini funcții cognitive superioare și deschid drumul pentru aprofundarea înțelegerii altor procese cognitive, așa cum sunt memoria, abilitatea de planificare și gândirea”, conform materialului publicat de site-ul oficial Nobelprizes.org.

Premiul Nobel pentru Medicină este însoțit de o recompensă financiară îîn valoare de 8 milioane de coroane suedeze, adică aproximativ 881.000 de euro. Lui John O´Keefe îi revine jumătate din această sumă, în timp ce soții Moser își împart cealaltă jumătate.

Premiul pentru Medicină marchează începutul „sezonului” Nobel, care va continua, marți, cu premiul Nobel pentru Fizică. (Agenţia Naţională de Presă AGERPRES)

Citește și
Spune ce crezi

Adresa de email nu va fi publicata