Οι πυρηνικές δοκιμές γέμισαν την ατμόσφαιρα με άνθρακα-14, ένα ραδιενεργό ισότοπο του άνθρακα (Πηγή: USDOE)
Στοκχόλμη
Χρησιμοποιώντας
μια ανορθόδοξη τεχνική, η οποία μετρά τα ισότοπα του άνθρακα που
απελευθέρωσαν στον αέρα οι εκατοντάδες πυρηνικές δοκιμές του Ψυχρού
Πολέμου, ερευνητές του διάσημου Ινστιτούτου Καρολίνσκα στη Σουηδία
επιβεβαίωσαν τις υποψίες της τελευταίας εικοσαετίας: ο ενήλικος
εγκέφαλος πράγματι παράγει νέα κύτταρα. Για πολλές δεκαετίες, οι νευροεπιστήμονες πίστευαν ότι ο εγκέφαλος των
ενηλίκων δημιουργεί μεν νέες συνδέσεις ανάμεσα στα κύτταρα, όχι όμως και
νέους νευρώνες. Η άποψη αυτή άρχισε να αλλάζει το 1998, όταν ερευνητές
στη Σουηδία χορήγησαν σε εθελοντές μια ουσία που σημαδεύει με ειδικό
τρόπο τα κύτταρα που διαιρούνται...
Οι εθελοντές είχαν δώσει συγκατάθεση
να εξεταστούν μετά θάνατον, οπότε οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι οι
εγκέφαλοί τους έδειχναν να είχαν αποκτήσει νέους νευρώνες. Αργότερα όμως
ανακαλύφθηκε ότι η ουσία που είχε χρησιμοποιηθεί στο πείραμα ήταν
τοξική, και τα αποτελέσματα της μελέτης δεν ήταν δυνατό να
επιβεβαιωθούν.
Έρευνες που ακολούθησαν σε πειραματόζωα έδειξαν ότι ο εγκέφαλος παράγει νέα κύτταρα σε μια περιοχή που ονομάζεται ιππόκαμπος και παίζει κεντρικό ρόλο στη λειτουργία της μνήμης. Μέχρι σήμερα, όμως, κανείς δεν μπορούσε να είναι βέβαιος ότι τα αποτελέσματα ισχύουν και στον άνθρωπο.
Την πρώτη πειστική απάντηση δίνει τώρα η ομάδα της Δρ Κίρτστι Σπάλντινγκ στο Καρολίνσκα, η οποία δημοσιεύει τα αποτελέσματα στην έγκριτη επιθεώρηση Cell. Η Σπάλντινγκ χρειάστηκε δέκα και πλέον χρόνια για να τελειοποιήσει την τεχνική της, η οποία μετρά την αναλογία των ισοτόπων άνθρακα στους ιστούς του εγκεφάλου.
Η ερευνητική ομάδα αξιοποίησε την κληρονομιά που είχαν αφήσει οι πυρηνικές δοκιμές τη δεκαετία του 1950 και 1960: μια σημαντική αύξηση στα επίπεδα του άνθρακα-14, ενός ισοτόπου του άνθρακα, στην ατμόσφαιρα ολόκληρου του πλανήτη. Τα φυτά απορρόφησαν το ισότοπο, το ενσωμάτωσαν στα κύτταρά τους, και από εκεί ο άνθρακας-14 πέρασε σε όλα σχεδόν τα ζώα και τους ανθρώπους.
Οι ερευνητές αφαίρεσαν τους ιππόκαμπους 55 νεκρών που είχαν προηγουμένως δώσει τη συγκατάθεσή τους. Ο ιστός πέρασε στη συνέχεια από μια πολύπλοκη διαδικασία, κατά την οποία οι νευρώνες του ιππόκαμπου απομονώθηκαν από τα υπόλοιπα κύτταρα. Οι ερευνητές απομόνωσαν το DNA των κυττάρων αυτών και τα έστειλαν για ανάλυση στο αμερικανικό Εθνικό Εργαστήριο Lawrence Livermore στην Καλιφόρνια.
Τα διάφορα ισότοπα του άνθρακα που υπήρχαν στα δείγματα διαχωρίστηκαν μέσα σε έναν επιταχυντή από την μικρή διαφορά στο βάρος τους. Αυτό επέτρεψε τελικά να υπολογιστεί η αναλογία του άνθρακα-14 σε σχέση με τη συνήθη μορφή του άνθρακα, τον άνθρακα-12.
Και η αναλογία αυτή επιβεβαίωσε τελικά τις υποψίες. Αρκετά από τα κύτταρα περιείχαν άνθρακα-14 στο γενετικό τους υλικό, ένδειξη ότι είχαν γεννηθεί την εποχή του Ψυχρού Πολέμου, όταν πολλοί από τους εθελοντές ήταν ήδη ενήλικες.
Η ανάλυση έδειξε ότι το ένα τρίτο των κυττάρων σε μια συγκεκριμένη περιοχή του ιππόκαμπου (την οδοντωτή έλικα) ανανεώνεται διαρκώς σε όλη τη διάρκεια της ζωής. Κάθε μέρα γεννιούνται στον ιππόκαμπο γύρω στα 700 νέα κύτταρα, και περίπου άλλα τόσα πεθαίνουν.
Σε συνδυασμό με προηγούμενες μελέτες της Δρ Σπάλντινγκ, οι οποίες είχαν δείξει ότι ο άνθρακας-14 δεν ανιχνεύεται στο DNA άλλων περιοχών του εγκεφάλου, η έρευνα δείχνει να επιβεβαιώνει οριστικά ότι ο ιππόκαμπος διατηρεί την ικανότητα νευρογέννεσης.
Παραμένει ωστόσο ασαφές σε τι ακριβώς χρησιμεύει η ανανέωση των κυττάρων στον ιππόκαμπο. Είναι πάντως πιθανό να έχουν συγκεκριμένη λειτουργία, όπως το να συγκρίνουν τις νέες εμπειρίες με τις παλαιότερες και να τις ταξινομούν στις αντίστοιχες κατηγορίες.
Μια άλλη πιθανή εξήγηση προκύπτει από μελέτες σε άλλα ζώα, τα οποία έχουν την ικανότητα να παράγουν νέους νευρώνες σε σχεδόν ολόκληρο τον εγκέφαλο. Ο άνθρωπος έχει χάσει αυτή την ικανότητα, και επομένως τα νέα κύτταρα του εγκεφάλου δεν αποκλείεται να είναι ένα σχεδόν άχρηστο εξελικτικό κατάλοιπο.
Έρευνες που ακολούθησαν σε πειραματόζωα έδειξαν ότι ο εγκέφαλος παράγει νέα κύτταρα σε μια περιοχή που ονομάζεται ιππόκαμπος και παίζει κεντρικό ρόλο στη λειτουργία της μνήμης. Μέχρι σήμερα, όμως, κανείς δεν μπορούσε να είναι βέβαιος ότι τα αποτελέσματα ισχύουν και στον άνθρωπο.
Την πρώτη πειστική απάντηση δίνει τώρα η ομάδα της Δρ Κίρτστι Σπάλντινγκ στο Καρολίνσκα, η οποία δημοσιεύει τα αποτελέσματα στην έγκριτη επιθεώρηση Cell. Η Σπάλντινγκ χρειάστηκε δέκα και πλέον χρόνια για να τελειοποιήσει την τεχνική της, η οποία μετρά την αναλογία των ισοτόπων άνθρακα στους ιστούς του εγκεφάλου.
Η ερευνητική ομάδα αξιοποίησε την κληρονομιά που είχαν αφήσει οι πυρηνικές δοκιμές τη δεκαετία του 1950 και 1960: μια σημαντική αύξηση στα επίπεδα του άνθρακα-14, ενός ισοτόπου του άνθρακα, στην ατμόσφαιρα ολόκληρου του πλανήτη. Τα φυτά απορρόφησαν το ισότοπο, το ενσωμάτωσαν στα κύτταρά τους, και από εκεί ο άνθρακας-14 πέρασε σε όλα σχεδόν τα ζώα και τους ανθρώπους.
Οι ερευνητές αφαίρεσαν τους ιππόκαμπους 55 νεκρών που είχαν προηγουμένως δώσει τη συγκατάθεσή τους. Ο ιστός πέρασε στη συνέχεια από μια πολύπλοκη διαδικασία, κατά την οποία οι νευρώνες του ιππόκαμπου απομονώθηκαν από τα υπόλοιπα κύτταρα. Οι ερευνητές απομόνωσαν το DNA των κυττάρων αυτών και τα έστειλαν για ανάλυση στο αμερικανικό Εθνικό Εργαστήριο Lawrence Livermore στην Καλιφόρνια.
Τα διάφορα ισότοπα του άνθρακα που υπήρχαν στα δείγματα διαχωρίστηκαν μέσα σε έναν επιταχυντή από την μικρή διαφορά στο βάρος τους. Αυτό επέτρεψε τελικά να υπολογιστεί η αναλογία του άνθρακα-14 σε σχέση με τη συνήθη μορφή του άνθρακα, τον άνθρακα-12.
Και η αναλογία αυτή επιβεβαίωσε τελικά τις υποψίες. Αρκετά από τα κύτταρα περιείχαν άνθρακα-14 στο γενετικό τους υλικό, ένδειξη ότι είχαν γεννηθεί την εποχή του Ψυχρού Πολέμου, όταν πολλοί από τους εθελοντές ήταν ήδη ενήλικες.
Η ανάλυση έδειξε ότι το ένα τρίτο των κυττάρων σε μια συγκεκριμένη περιοχή του ιππόκαμπου (την οδοντωτή έλικα) ανανεώνεται διαρκώς σε όλη τη διάρκεια της ζωής. Κάθε μέρα γεννιούνται στον ιππόκαμπο γύρω στα 700 νέα κύτταρα, και περίπου άλλα τόσα πεθαίνουν.
Σε συνδυασμό με προηγούμενες μελέτες της Δρ Σπάλντινγκ, οι οποίες είχαν δείξει ότι ο άνθρακας-14 δεν ανιχνεύεται στο DNA άλλων περιοχών του εγκεφάλου, η έρευνα δείχνει να επιβεβαιώνει οριστικά ότι ο ιππόκαμπος διατηρεί την ικανότητα νευρογέννεσης.
Παραμένει ωστόσο ασαφές σε τι ακριβώς χρησιμεύει η ανανέωση των κυττάρων στον ιππόκαμπο. Είναι πάντως πιθανό να έχουν συγκεκριμένη λειτουργία, όπως το να συγκρίνουν τις νέες εμπειρίες με τις παλαιότερες και να τις ταξινομούν στις αντίστοιχες κατηγορίες.
Μια άλλη πιθανή εξήγηση προκύπτει από μελέτες σε άλλα ζώα, τα οποία έχουν την ικανότητα να παράγουν νέους νευρώνες σε σχεδόν ολόκληρο τον εγκέφαλο. Ο άνθρωπος έχει χάσει αυτή την ικανότητα, και επομένως τα νέα κύτταρα του εγκεφάλου δεν αποκλείεται να είναι ένα σχεδόν άχρηστο εξελικτικό κατάλοιπο.
Newsroom ΔΟΛ, www.in.gr
