Откриха необясними сигнали в бялото вещество на мозъка

Мозъкът е най-сложният и недостатъчно изучен орган на човешкото същество. Като правило, когато го изучават, учените се фокусират върху сивото вещество. Половината от мозъка обаче е бяло вещество. Интересът към сивото вещество е напълно разбираем, тъй като то се състои от клетъчни тела – неврони, т.е. тела на нервни клетки. Именно тези клетки извършват операциите, които ни позволяват да мислим, да говорим, да обработваме информацията от околната среда, да учим и т.н. Бялото вещество, от друга страна, се състои от снопове нервни влакна, които свързват различни области на сивото вещество. С други думи, бялото мозъчно вещество всъщност изпълнява вторична функция. В ново проучване обаче учените са открили в него мистериозни сигнали, подобни на тези, които се срещат в сивото вещество.

Каква друга функция изпълнява бялото вещество

В скорошно проучване изследователи от университета Вандербилт използват ядрено-магнитен резонанс (ЯМР), за да наблюдават промените в бялото вещество, докато доброволците изпълняват различни задачи. Задачите са били сравнително прости, например доброволците са били помолени просто да размърдат пръстите си.

Припомняме, че fMRI използва ядрено-магнитен резонанс, за да изгради изображение на мозъка, и добавя към него така наречения BOLD сигнал. Това позволява да се добие представа не само за структурата на мозъка, но и за активността на отделните му зони, в които се повишава кръвоснабдяването и наситеността с кислород.

Трябва да се каже, че по-рано учените не са обръщали внимание на сигналите от бялото вещество, тъй като те са по-слаби и трудно се откриват с помощта на fMRI (Functional magnetic resonance imaging) или с каквато и да било друга апаратура. Но в едно неотдавнашно изследване авторите на тази научна работа са помолили участниците в експеримента да продължат да извършват едни и същи действия дълго време. Това позволило на изследователите да открият модели и закономерности, които могат да бъдат измерени.

В резултат на това учените откриват BOLD сигнали в бялото вещество. Това означава, че устройството е показало насищането с кислород на отделни области от бялото вещество. Както отбелязват самите изследователи, това са били ясни сигнали, т.е. индикатор за мозъчна активност, а не просто фонов шум.

Откритите сигнали показват, че мозъчната активност, включително и в бялото вещество, се увеличава по време на изпълнението на задачите. Въпреки това изследователите все още не знаят и не могат да кажат какво точно се случва в бялото вещество. Единственото, което се знае със сигурност, е, че бялото вещество генерира мощен сигнал. Авторите на статията съобщават за това в списание PNAS.

В сивото вещество BOLD-сигналите означават повишен приток на кръв и насищане на мозъка с кислород, от което активните зони се нуждаят. Учените предполагат, че същото нещо се случва и с клетките на бялото вещество. Това може да се дължи на факта, че мозъкът използва повече кислород по време на работа.

Каква функция изпълнява бялото вещество

Учените съобщават, че в бялото вещество не само възникват сигнали, но те също така се променят в различните пътища на бялото вещество. Това е уникално откритие. Сега остава да разберем какви са тези сигнали и каква задача изпълняват. Понастоящем дори биологичните причини за активността на бялото вещество са неизвестни.

Както беше казано по-горе, бялото вещество осигурява връзката на различни области от сивото вещество. Впрочем, именно благодарение на бялото вещество мозъкът има извивки. Учените се надяват, че изучаването на сигналите от бялото вещество ще даде възможност да се разберат и изучат процесите, които протичат при нарушаване на комуникацията и възникване на нарушения като епилепсия, болест на Алцхаймер или множествена склероза.

Като цяло обаче резултатите от проучването показват, че пренебрегването на активността на бялото вещество през последните няколко десетилетия е било грешка. То може да изпълнява много по-важна функция от очакваното. Ето защо авторите на тази научна работата се надяват, че в бъдеще грешката ще бъде поправена, а това ще позволи на медицината да напредне в лечението на голям брой мозъчни заболявания.