...

Drugi mózg źródłem nowego zmysłu

Od odkrycia "drugiego mózgu" w jelitach minęły zaledwie trzy lata. Wyniki najnowszych badań pozwoliły poznać mechanizm pośredniczące w komunikacji między nim a ośrodkowym układem nerwowym.

Wiek XX przyniósł ogromną liczbę odkryć dotyczących pracy ośrodkowego układu nerwowego. Dzięki dynamicznemu rozwojowi technologii możliwe było zrozumienie znaczenia i funkcji jego poszczególnych struktur. W obecnym stuleciu naukowcy wciąż dokonują nowych odkryć. Jednym z najistotniejszych miało miejsce w 2015 roku – udowodnienie, iż w obrębie jelit znajduje się znaczna ilość zakończeń nerwowych, które mogą wpływać na ośrodkowy układ nerwowy. Z tego względu niekiedy nazywa się jelita “drugim mózgiem”. Najnowsze odkrycie przyniosło informacje o tym, w jaki sposób dwa mózgi komunikują się ze sobą.

Wcześniej nie wykluczano, iż jelita mogą porozumiewać się z mózgiem. Przypuszczano jednak, iż pośredniczą w tym hormony wydzielane parakrynnie. Uważano, iż składniki pokarmu pobudzają komórki jelit do wydzielania określonych związków chemicznych, które wraz z krwią przedostają się do ośrodkowego układu nerwowego. Jest to jednak bardzo powolny mechanizm, nie tłumaczący szybkiej, następującej zaledwie w kilka minut, reakcji mózgu na spożyty posiłek.

Obserwowana od lat rozbieżność skłoniła zespół naukowców z Duke University w Stanach Zjednoczonych do dokładniejszego przyjrzenia się komunikacji między jelitami a mózgiem. Wykorzystali oni w tym celu model zwierzęcy. Do żołądka myszy podali znakowane fluorescencyjnie cząsteczki wirusa wścieklizny, następnie zaś śledzili ich drogę do ośrodkowego układu nerwowego. Zaobserwowano, iż w ciągu niespełna 100 milisekund informacja o obecności tego wirusa dotarła do pnia mózgu, zaś w jej przekazywaniu pośredniczył nerw błędny.

W celu potwierdzenia obserwacji przeprowadzono drugi eksperyment, tym razem z wykorzystaniem hodowli komórek. W naczyniu z pożywką znalazły się komórki czuciowe jelita oraz neurony nerwu błędnego. Poruszając się swobodnie, tworzyły ze sobą synapsy i generowały impulsy elektryczne. Po dodaniu do naczynia cukru transmisja sygnałów stała się znacznie bardziej intensywna, a pomiar tempa przekazywania informacji o obecności nowego składnika pożywki wykazał, iż została ona przesłana w ciągu milisekund. Neuroprzekaźnikiem zaangażowanym w ten proces okazał się glutaminian – główny neurotransmiter pobudzający. Blokowanie jego wydzielania w komórkach jelita spowodowało bowiem zahamowanie przekazywania impulsów.

“Uważamy, że te odkrycia będą biologiczną podstawą do wyodrębnienia nowego zmysłu” – mówi Diego V. Bohórquez, współautor badania. – “Takiego, który służy jako punkt wyjścia do tego, aby mózg wiedział, kiedy żołądek jest pełen pokarmu i kalorii. Sprawia to że przeczucie (ang. “gut feeling” – red.) może stać się prawdziwym szóstym zmysłem.”

Zespół z Duke University odkrył nowy obwód nerwowy, który umożliwia ośrodkowemu układowi nerwowemu szybki dostęp do informacji o przyjmowanym pokarmie. Naukowcy proponują też, aby zmienić nazwę komórek enteroendokrynnych jelita, które tworzą synapsy z nerwem błędnym – postulują, aby nazywać je komórkami neuropodowymi (ang. neuropod cells).

Bibliografia

Kaelberer M.M., Buchanan K.L., Klein M.E., Barth B.B., Mantoya M.M., Shen X., Bohórquez D.V. A gut-brain neural circuit for nutrient sensory transduction. Science, 2018

Udostępnij:
Facebook
Twitter
LinkedIn

Ostatnie wpisy:

Podziel się opinią!

polecane wpisy:

Dzieci powinny czytać

W młodym wieku zachodzą kluczowe procesy plastyczności neuronalnej, które są istotne dla rozwoju mózgu. Dlatego warto wspierać u dzieci zachowania kształtujące ich rozwój, ponieważ mogą okazać się korzystne w dorosłym życiu. Przykładem takiego zachowania jest czytanie książek, czyli jedna z...

Kondycja wątroby a funkcje poznawcze

Przewlekłe choroby wątroby są coraz to bardziej powszechne w społeczeństwie. W ich przebiegu obserwuje się postępujące zmiany polegające na stopniowym zastępowaniu prawidłowego miąższu wątroby tkanką włóknistą, co prowadzi do zaburzeń struktury i funkcji tego narządu. Coraz więcej doniesień naukowych wskazuje,...

Jak białka pomagają spać

Sen pojawił się na wczesnym etapie ewolucji zwierząt i pełni podobną funkcję u wielu gatunków. Zarówno jego długość, jak i jakość jest ważna dla zachowania zdrowia. Jakość snu określana jest m.in. na podstawie częstotliwości i ilości wybudzeń w ciągu nocy....

Archiwum: