Naukowcy znaleźli w mózgu 539 ukrytych obszarów — i to zmienia wszystko

Mapa, której nie było przez 100 lat

Wyobraź sobie, że przez całe życie badałeś miasto wyłącznie na podstawie schematu metra — a nagle ktoś pokazuje ci pełne zdjęcie satelitarne z każdą uliczką, parkiem i podziemnym tunelem. Mniej więcej tak czują się neurobiolodzy, którzy właśnie otrzymali pierwszą w historii trójwymiarową mapę lipidów ludzkiego mózgu. A to, co zobaczyli, odwróciło dotychczasowy obraz do góry nogami.

Międzynarodowy zespół naukowców odkrył w mózgu 539 odrębnych obszarów — każdy o unikalnym składzie chemicznym tłuszczów, czyli lipidów. To nie tylko efektowny obraz: chodzi o całkowicie nową warstwę organizacji, która istniała od zawsze, ale pozostawała niewidoczna dla nauki.

Po co w ogóle mapować tłuszcze?

Większość ludzi myśli o mózgu jak o sieci elektrycznej — neurony, synapsy, sygnały. Ale około 60% suchej masy mózgu stanowią lipidy. To nie tylko materiał budulcowy. Tłuszcze decydują o tym, jak szybko przekazywany jest sygnał, jak tworzy się osłonka mielinowa neuronów, jak komórki reagują na stan zapalny, a nawet jak się starzeją.

Przed tym badaniem nie mieliśmy usystematyzowanego zrozumienia, gdzie dokładnie w mózgu znajduje się dany lipid i co się dzieje, gdy jego skład się zmienia. Teraz już mamy.

539 obszarów: co to oznacza w praktyce?

Naukowcy zastosowali technologię obrazowania spektrometrią mas, aby dosłownie „sfotografować” rozmieszczenie setek rodzajów lipidów w całej objętości mózgu. Wynik to 539 obszarów z unikalnymi lipidowymi „odciskami palców”.

Niektóre z tych obszarów pokrywają się z dobrze znanymi strukturami anatomicznymi. Inne — nie. Oznacza to, że chemia mózgu jest zorganizowana inaczej niż jego anatomia fizyczna. Okazuje się, że mózg jest bardziej złożony, niż sądziliśmy — i nie jest to metafora.

Oto dlaczego to ważne:

Choroba Alzheimera. Zaburzenia metabolizmu lipidów od dawna wiąże się z tą chorobą. Teraz badacze mają mapę — mogą dokładnie określić, w których obszarach i jakie tłuszcze zmieniają się w demencji.
Stwardnienie rozsiane. Zniszczenie mieliny to przede wszystkim katastrofa lipidowa. Nowa mapa daje współrzędne do poszukiwania celów terapeutycznych.
Zaburzenia psychiczne. Depresja, schizofrenia, choroba afektywna dwubiegunowa — wszystkie są związane ze zmianami w błonach neuronów. A błony to lipidy.

Inteligencja i tłuszcze: nieoczekiwany związek

Dla osób zainteresowanych inteligencją jest tu coś szczególnie fascynującego. Szybkość przewodzenia neuronalnego jest jednym z kluczowych czynników leżących u podstaw tak zwanej inteligencji płynnej — zdolności rozwiązywania nowych zadań oraz szybkiego i elastycznego myślenia. A ta szybkość bezpośrednio zależy od jakości osłonki mielinowej neuronów. Mielina to niemal czysty lipid.

Innymi słowy, skład tłuszczów w twoim mózgu częściowo określa, jak szybko myślisz. I po raz pierwszy mamy teraz mapę, która pozwala badać ten związek z chirurgiczną precyzją.

Co to zmienia dla zwykłego człowieka?

Na razie to nauka podstawowa — do tabletek i terapii jeszcze daleko. Ale to odkrycie już teraz ma całkiem praktyczny wymiar.

Dieta ma znaczenie. Kwasy tłuszczowe omega-3, fosfolipidy z jaj i ryb, cholina — to wszystko są elementy budulcowe lipidów mózgu. Nowa mapa da naukowcom możliwość sprawdzenia, które dokładnie obszary i funkcje reagują na dietę.
Wiek zmienia skład lipidów. Jednym z zastosowań mapy jest śledzenie, jak mózg starzeje się na poziomie molekularnym, oraz poszukiwanie sposobów spowolnienia tego procesu.
Leki będą dokładniejsze. Wiele preparatów działa słabo, ponieważ mózg jest postrzegany jako jednorodne środowisko. Teraz farmakolodzy będą mogli „celować” w konkretne obszary.

Ukryta architektura świadomości

W tym odkryciu jest coś filozoficznie fascynującego. Przywykliśmy myśleć, że mózg jest mniej więcej poznany — neurony, płaty, obszary kory. Okazuje się jednak, że pod tą anatomią kryje się cały równoległy świat organizacji chemicznej, o którego istnieniu nie mieliśmy pojęcia.

539 obszarów. Każdy z własną molekularną osobowością. I wszystkie razem w jakiś sposób tworzą myśli, wspomnienia, decyzje i świadomość samego siebie.

Jeśli to nie jest powód, by zastanowić się, jak niewiele wciąż wiemy o własnej świadomości — to co nim jest?