Νέα μελέτη αποκαλύπτει πώς η βιολογία του εγκεφάλου διαμορφώνει τη σκέψη και τη συμπεριφορά
Μια νέα μελέτη από ειδικούς του Πανεπιστημίου της Γεωργίας έχει επιτύχει έναν μακροχρόνιο στόχο στη νευροεπιστήμη: να δείξει πώς τα μικρότερα στοιχεία του εγκεφάλου οικοδομούν τα συστήματα που διαμορφώνουν τη σκέψη, το συναίσθημα και τη συμπεριφορά. Η έρευνα, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature Communications, θα μπορούσε να αλλάξει τον τρόπο που οι επιστήμονες κατανοούν τη γνωστική λειτουργία και τη γήρανση, καθώς και τις ψυχικές διαταραχές όπως η κατάθλιψη και η σχιζοφρένεια.
Η σύνθεση εγκεφαλικών δεδομένων και βιολογίας
Συνδυάζοντας εγκεφαλικές απεικονίσεις με γενετικά δεδομένα και μοριακή απεικόνιση, οι ερευνητές αποκάλυψαν έναν λεπτομερή βιολογικό χάρτη που συνδέει διάφορα επίπεδα του εγκεφάλου. Ανακάλυψαν τη γέφυρα που αναζητούσαν ανάμεσα στη μικρο- και μακρο-οργάνωση του εγκεφάλου. Ο Vince Calhoun, διακεκριμένος καθηγητής στο Πανεπιστήμιο της Γεωργίας και επικεφαλής του Κέντρου Μεταφραστικής Έρευνας Νευροαπεικόνισης και Επιστήμης Δεδομένων (TReNDS Center), δήλωσε: “Βρήκαμε ότι τα μεγάλα δίκτυα του εγκεφάλου βασίζονται σε ένα κρυφό βιολογικό σχέδιο. Συνδυάζοντας δεδομένα από κύτταρα, μόρια και απεικονίσεις, δείξαμε ότι η ίδια αρχιτεκτονική που παρατηρείται σε fMRI έχει ρίζες στην κυτταρική και μοριακή οργάνωση.”
Νέες προοπτικές για ψυχικές διαταραχές
Ο Calhoun τόνισε ότι η κατανόηση αυτής της σύνδεσης μπορεί να βοηθήσει τους ειδικούς να κατανοήσουν καλύτερα τις ψυχικές διαταραχές και τις εγκεφαλικές παθήσεις. Μπορεί επίσης να προσφέρει νέες προοπτικές για το γιατί κάποιοι άνθρωποι διατηρούν τη διαύγεια τους σε μεγαλύτερη ηλικία, ενώ άλλοι δεν τα καταφέρνουν. Η ερευνητική ομάδα χρησιμοποίησε εγκεφαλικές απεικονίσεις που δείχνουν πώς οι περιοχές επικοινωνούν με την πάροδο του χρόνου, καταγράφοντας μεταβαλλόμενα πρότυπα δραστηριότητας, γνωστά ως δυναμική συνδεσιμότητα. Συνδυάζοντας αυτά με λεπτομερείς χάρτες εγκεφαλικών κυττάρων και χημικών αγγελιαφόρων, όπως η σεροτονίνη και η ντοπαμίνη, καθώς και ενέργειας που παράγουν δομές όπως οι μιτοχόνδρια, μπόρεσαν να οικοδομήσουν μια ολοκληρωμένη εικόνα της εσωτερικής λειτουργίας του εγκεφάλου.
Σύνδεση βιολογίας και συμπεριφοράς
Χρησιμοποιώντας μια στατιστική μέθοδο που ονομάζεται ανάλυση μεσολάβησης, οι ερευνητές απέδειξαν ότι αυτά τα δίκτυα δεν συνδέονται απλώς με τη βιολογία και τη συμπεριφορά, αλλά ενεργά γεφυρώνουν τις δύο πλευρές, βοηθώντας να εξηγηθεί πώς τα μοριακά χαρακτηριστικά επηρεάζουν τη γνωστική λειτουργία. Ο Guozheng Feng, επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης και μεταδιδακτορικός ερευνητής στο TReNDS Center, δήλωσε: “Αυτή η μελέτη μας φέρνει πιο κοντά στην απάντηση ενός από τα πιο θεμελιώδη ερωτήματα στη νευροεπιστήμη: πώς οι μικροσκοπικές κυτταρικές και μοριακές βάσεις διαμορφώνουν τα δίκτυα του εγκεφάλου, τα οποία με τη σειρά τους οδηγούν σε πολύπλοκες σκέψεις, συναισθήματα και συμπεριφορές.”
Η Calhoun ανέφερε ότι το TReNDS Center είναι μοναδικά εξοπλισμένο για αυτές τις ανακαλύψεις και ελπίζει να δημιουργήσει τελικά έναν “χάρτη” που θα συνδέει τη βιολογία κάθε ατόμου με τη λειτουργία των εγκεφαλικών του δικτύων. Αυτό θα μπορούσε να βοηθήσει τους γιατρούς να προσαρμόσουν τις θεραπείες τους ειδικά για τους ασθενείς τους, με βάση το πώς η συγκεκριμένη βιολογία τους επηρεάζει τις εγκεφαλικές τους λειτουργίες.
