Pomoću nove tehnologije otkrivamo - TAJNE MOZGA

Nove tehnologije pomažu u rasvetljavanju najveće nerešene misterije biologije: kako zaista funkcioniše mozak.

"Sve je rešetkasto", kaže Vedin.

Kada je 2012. godine Vedin prvi put otkrio rešetkastu strukturu mozga, pojedini naučnici su bili skeptični, smatrajući da je on otkrio samo deo mnogo složenije anatomije. Ali Vedin je uvereniji nego ikad da ova šema ima dublji biološki značaj. Koji god mozak da pogleda – bilo da je ljudski, majmunski ili pacovski – svuda je ista kvadratna šema. On ističe da je i najstariji nervni sistem kod crva iz doba kambrijuma imao oblik jednostavne rešetke – samo dve nervne vrpce koje se protežu od glave do repa, međusobno povezane poput lestvica. Tokom evolutivnog razvoja naše vrste iz mozga su se razgranale milijarde vrpci, ali je struktura i dalje ostala rešetkasta. Moguće je da naše misli jure poput tramvaja po ovim šinama bele mase kada signali putuju od jednog dela mozga do drugog.

"Nemoguće je da se u ovome ne krije neki opšti princip", kaže Vedin dok netremice pilji u sliku mog mozga na monitoru. "Jedino što mi još nismo u stanju da shvatimo njegovu jednostavnost".

NAUČNICI SU U POSLEDNJE VREME toliko toga saznali o mozgu da smo zaboravili da u prošlosti nismo imali pojma o tome kako mozak funkcioniše, pa čak ni šta je u stvari. U antičkom svetu lekari su mislili da je mozak sačinjen od sluzi. Aristotel ga je posmatrao kao frižider koji hladi uzavrelo srce. Od njegovog vremena pa sve do renesanse anatomi su vrlo autoritativno tvrdili da su sve naše moći opažanja, osećanja, misli i reakcije proizvod "duše" – tajanstvenih, nedokučivih isparenja koja se provlače kroz šupljine u našoj glavi i putuju po telu.

Takvo shvatanje je počelo da se menja tek sa naučnom revolucijom u XVII veku. Britanski lekar Tomas Vilis je shvatio da naš mentalni svet egzistira u pihtijastoj masi mozga. Da bi otkrio kako radi, secirao je mozak ovaca, pasa i umrlih pacijenata, i napravio prve precizne mape ovog organa.

Ali trebalo je da prođe još čitav jedan vek da bi naučnici otkrili kako je mozak električni organ. Umesto isparenja duše, iz njega polaze električni impulsi koji se prenose na nervni sistem tela. Ipak, čak i u XIX veku naučnici su znali vrlo malo o putanjama kojima se ti impulsi kreću. Italijanski lekar Kamilo Golđi smatrao je da je mozak jedna celovito povezana mreža. Na osnovu Golđijevih istraživanja španski naučnik Santijago Ramon i Kahal isprobavao je nove načine da oboji pojedine neurone kako bi pratio njihove zamršene ogranke. Kahal je uočio nešto što Golđi nije: da je svaki neuron zasebna ćelija, odvojena od svih drugih. Neuron šalje signale preko vlakana poznatih kao aksoni. Između završetka aksona i receptivnih krajeva neurona, zvanih dendriti, postoji mali jaz koji se zove sinapsa. Naučnici su vremenom otkrili da aksoni u taj jaz ubrizgavaju koktel hemikalija da bi preneli signal na susedni neuron.

NEUROLOG DŽEF LIHTMAN, koji nosi titulu Ramon i Kahal profesora umetnosti i nauke na Univerzitetu Harvard, prenosi Kahalov projekat u XXI vek. Umesto crteža tušem i ručnog bojenja, on i njegove kolege kreiraju izuzetno detaljne trodimenzionalne slike neurona, koje otkrivaju svaki čvorić i stručak koji se od njih grana. Zumiranjem do fine strukture pojedinačnih nervnih ćelija oni bi mogli da pronađu odgovor na jedno od najosnovnijih pitanja o prirodi mozga. Svaki neuron ima u proseku po 10.000 sinapsi. Da li postoji neki red u njihovom povezivanju sa drugim neuronima ili je sve to nasumično? I da li preferiraju određeni tip neurona u odnosu na ostale?

Da bi dobili ove slike, Lihtman i njegove kolege stavljaju komadiće konzerviranog mišjeg mozga u neuroanatomsku verziju mašine za sečenje mesa, koja je u stanju da otfikari režanj tkiva hiljadu puta tanji od vlasi ljudske kose. Naučnici koriste elektronski mikroskop da bi dobili sliku svakog preseka, a zatim sve to pomoću kompjutera spajaju u jednu celinu. Malo-pomalo i počinje da se uobličava trodimenzionalna slika koju naučnici mogu da istražuju kao da podmornicom plove kroz podvodnu šumu algi.

NASTAVAK NA SLEDEĆOJ STRANI



bonus video
ostavite komentar
Inicijalizacija u toku...
U prodaji je oktobarsko izdanje časopisa National Geographic Srbija.