Structură necunoscută identificată în hipocamp: o descoperire care rescrie înțelegerea creierului
O echipă de biologi din Statele Unite a anunțat o descoperire remarcabilă în zona hipocampului, una dintre cele mai importante regiuni ale creierului uman.
Cercetătorii au identificat o structură internă alcătuită din patru straturi distincte de neuroni, o organizare care nu fusese observată anterior și care ar putea schimba modul în care sunt înțelese memoria, orientarea spațială și vulnerabilitatea neuronală la boli degenerative.
Studiul, publicat în Nature Communications, arată că subregiunea CA1, considerată până acum relativ uniformă, este de fapt segmentată în patru benzi continue, fiecare caracterizată printr-un profil molecular specific.
Noua perspectivă pune sub semnul întrebării teoriile vechi despre funcționarea internă a hipocampului și rolul pe care îl joacă în procesele cognitive.
O zonă ascunsă cu roluri funcționale diferite
Pentru a cartografia structura celulară a CA1, echipa de cercetare a folosit tehnici avansate precum RNAscope și microscopie de înaltă rezoluție, analizând expresia genelor la nivel de celulă individuală. În total, au fost studiați peste 50.000 de neuroni piramidali și mai bine de 300.000 de molecule ARN, ceea ce a permis realizarea unui atlas complet al identităților celulare din această regiune.
Vizualizate tridimensional, cele patru straturi se extind de-a lungul hipocampului asemenea unor foi subțiri, ondulate, care își modifică forma și grosimea în funcție de poziție.
Această arhitectură complexă ar putea explica de ce anumite porțiuni ale CA1 sunt implicate în funcții cognitive diferite sau se activează în mod distinct în situații variate, precum reamintirea unor informații sau procesarea detaliilor legate de orientarea în spațiu.
Coordonatorul studiului, Michael S. Bienkowski, subliniază că fiecare strat este definit de gene care se activează în mod particular, ceea ce face ca fiecare bandă să funcționeze ca un mic subcircuit independent. Această organizare internă fină ar putea fi cheia pentru înțelegerea modului în care hipocampul procesează, combină și consolidează amintiri.
Implicații pentru cercetarea bolilor neurodegenerative
Una dintre cele mai importante concluzii ale studiului este legată de vulnerabilitatea diferențiată a neuronilor la boli precum Alzheimer sau epilepsia.
Deoarece aceste afecțiuni afectează în mod disproporționat anumite zone din CA1, descoperirea celor patru straturi distincte oferă o explicație posibilă pentru distribuția neuniformă a deteriorării neuronale.
Legătura între identitatea moleculară a fiecărui strat și sensibilitatea acestuia la boală ar putea deschide noi direcții de cercetare, inclusiv dezvoltarea unor terapii personalizate care să țintească subgrupuri specifice de neuroni.
Această cartografiere fără precedent a hipocampului oferă cercetătorilor o nouă fereastră către funcționarea internă a creierului uman și deschide calea pentru reinterpretarea unor mecanisme fundamentale ale memoriei și orientării spațiale.
Descoperirea unei structuri ascunse în CA1 reprezintă un pas esențial în înțelegerea modului în care creierul procesează informația, și, poate, în identificarea unor strategii mai eficiente de protecție împotriva bolilor neurodegenerative.