Neŭronoj kreskas al la molaj partoj de la cerbo

Sciencistoj eltrovis ke neŭronoj – la nervaj ĉeloj – kreskigas siajn aksonojn ne nur sekvante specifajn kemiajn spurojn rekoneblaj de la ĉelaj membranaj proteinoj, sed pro la denseco de la ĉirkaŭanta medio.

Delonge estas ĝenerala scio, ke la ĉeloj komunikiĝas inter si per livero kaj ricevo de specifaj molekuloj, kaptitaj per fakaj proteinoj kiuj troviĝas sur la ĉela membrano. Do, la kvanto kaj kvalito de tiuj molekuloj donas precizan informon al la ricevanta ĉelo, kiu kondutas sin akorde. Esence, la komunikado inter la diversaj ĉeloj de organismo dependas fundamente de molekuloj. Tiun ĉi hipotezon forte subtenas diversaj esploroj, kaj oni klare vidas ĝin kiam observas la agadon de hormonoj. Tamen, la fizika propreco de la ĉirkaŭanta medio kie troviĝas la ĉelo ne estas malobservinda.

La esploron ĉefkapis David Koser, kun teamo da sciencistoj el Britio, Germanio, Svislando kaj Brazilo. Ili kultivis la retinan neŭronojn de la rano Xenopus kaj ŝanĝis la densecon de la ĉirkaŭanta medio. La medio kie troviĝis la neŭrono estis kemie neŭtrala, do neniu kemia spuro ekzistas por ŝanĝi la orientiĝon de la neŭrono. La sciencistoj trovis, ke la neŭrono kreskigas aksonon multe pli rapide kaj longdistance en medio malpli densa ol la kutima. Tamen, la kreskiĝo estas multe malpli ordigita ol la originale densa medio. En pli alta denseco, la aksonoj ofte kreskas rekte al specifa loko, kvazaŭ koncentrante la forton de la kreskiĝo por malfermi spacon en tiu neordinara medio. Kun malpli alta denseco, diversaj aksonoj kreskas rapide kaj dise, sen ajna klara direkto.

La sciencistoj ankaŭ pruvis, ke la ĉefrolanto de aksona kreskiĝo en la neŭronoj estas jonaj kanaloj. Tiuj specifaj kanaloj estis antaŭe observitaj kiel gravaj por la disetendiĝo de la aksonoj. Uzinte specifan proteinon kiu blokas la recepteblecon de tiuj jonaj kanaloj, la sciencistoj observis senordan kaj anomalian kreskiĝon de la neŭrono.

Post tiu konstato en in vitro medio, la teamo decidis malkovri ĉu la sama fenomeno observeblas en in vivo medio. Ili uzis la disvolviĝantan cerban nervan histon de la ranido Xenopus kiel medio. Per kemiaj metodoj ili kapablis rekoni la malpli densaj partoj de la cerbo kaj konstatis, ke la aksonoj ankaŭ etendiĝas akorde kun la fizikaj aspektoj de la ĉirkaŭaĵo. Ankaŭ provoj kun la blokanta proteino akordis kun la rezultoj en la artefarita medio.

Konklude, la sciencistoj eltrovis ke la fizika propreco de la medio estas ege grava por kreskiĝo de novaj aksonoj, kaj la denseco – ĉu tre densa, ĉu tre maldensa – povas anomalie kreskigi la neŭronon. Ne malpli grava estas, ke la kreskiĝo dependas de jonaj kanaloj kiuj kapablas ekkapti la densecon de la ĉirkaŭa medio kaj difini kiom rapide kaj efike povas aksono kreski. Tiuj rezultoj estas ege gravaj por ekkompreni kia modlebla estas la cerbo, kaj kiel ĝi povas reagi antaŭ akcidento kiu vundas la nervan histon.

Fonto: David Koser, Amelia J. Thompson, Sara K Foster, et al. 2016. Mechanosensing is critical for axon growth in the developing brain. Nature Neuroscience doi:10.1038/nn.4394

Senhonesteco stimulas senhonestecon: la homa cerbo adaptiĝis al tio

Ĝi troviĝas en homa vivo ekde la infanaĝo kaj en ĉiuj tempoj. Infanoj provas mensogi por senkulpigi sin de kritikenda ago, kiam plenkreskuloj ekscias pri ĝi, por eviti admonon. En lernejoj abundas la studentoj kiu provas ekhavi al si altan poenton dum ekzamenoj, observante liston da respondoj skribitaj en papero, zorge kaŝita de la okuloj de instruistoj kaj kolegoj. Kiam adolta, provas subaĉeti policanon kiu kaptis lin stirante ebria. Plej ofte tiuj agoj nur fariĝas amuzaj temoj en simpla konversaciado aŭ vespermanĝo ĉe geamikoj. Sed kiam publikaj homoj, kiel deputitoj, senatanoj kaj famaj enterprenistoj, profitas de kontraŭleĝaj agoj por riĉiĝi, okazas skandalo kaj ĉiuj akre kondamnadas la agaĉon. Kial homoj senhonestas?

Sciencistoj el Usono kaj Britio proponas klarigon pri tio, kaj laŭ la rezultoj de ilia esploro, ĝi kaŝiĝas en homa cerbo. La teamo kombinis cerbo-skanadon kun kondutaj laboratoriaj eksperimentoj, kun volontuloj. La sciencistoj konfesis ke estis malfacila tasko strukturigi adekvatan metodologion por mezuri senhonestecon de la partoprenintoj, sen ilia konscio pri ĝi.

La volontuloj estis invititaj labori duope, por diveni kiom da mono troviĝas en foto de botelo. La unua volontulo observas la bildon kaj sugestas la kvanton al sia partnero, kiu ankaŭ rigardas la bildon. La sciencistoj foje oferis al unu el la duopo subtilan “informeron” kiu helpas pli precize taksi la ĝustan monkvanton. Sed tiu kiu ricevas la “informeron” ne estas devigata informi sian partneron pri ĝi. La eksperimento estis desegnita por oferi cirkonstancojn kie ambaŭ povas “gajni” kiam trafas, nur unu povas gajni (tiu kiu havas la “informeron” je malutilo de sia partnero), aŭ ambaŭ povas perdi. La bildo aperas surekrane dum nur 3 sekundoj, por eviti cerbumadon kaj ekhavi pli instinktan respondon. Dum la plenumado de tiuj taskoj, aparato skanis la cerbon de la volontuloj.

La ĉefa rezulto de la eksperimento estas ke senhonesteco grade altiĝas, dum la cirkonstancoj ne grave ŝanĝas. La unuaj senhonestaj agoj aktivis specifajn partojn de la cerbo. Surprizige, kun la daŭro de la eksperimento, la aktivaj cerbopartoj dum la senhonestaj decidoj malintensiĝis, kvankam la nivelo je senhonesteco altis. Tio sugestas, ke la cerbo alkutimiĝas al la fiago, kiu siavice fariĝas iom post iom malpli grava por la aganto. Resume, homo perdas la nocion de senhonesteco se li daŭre agas tiamaniere.

La studo havas gravajn sociajn implicojn. Se oni toleras riproĉindajn agojn surbaze de sia laŭŝajna negraveco, ni povas stimuli en aliulo la nerimarkeblecon pri la propra ago, kaj tio facile povas evolui ĝis atingi gravajn konsekvencojn. La studo iom klarigas kial koruptado konstantas en kelkaj landoj, kies leĝoj estas nur duone aplikitaj ĉar la oficistoj facile akceptas subaĉeton. Grandskale, tiu ĝenerala sento de “agi senhoneste estas ordinara” povas atingi diversajn rangojn de la socio, kaj pli da homoj fariĝas pli koruptaj, kun forta negativa konsekvenco en la publika administrado. Nur la socio suferas pro tio.

Fonto: Neil Garrett, Stephanie C. Lazzaro, Dan Ariely & Tali Sharot. 2016. The brain adapts to dishonesty. Nature Neuroscience 19 (12): 1727-1732