Некои аксони можеби не се мазни цевки, туку „низа од бисери“

Илустрациите во учебниците можеби премногу ја поедноставиле градбата на дел од мозочните клетки. Истражување на научници од Johns Hopkins Medicine покажува дека некои аксони – долгите продолжетоци со кои невроните пренесуваат сигнали – природно имаат низа од ситни проширувања, налик на бисери.

Овие структури не се исто што и големите задебелувања што се појавуваат кај оштетени или дегенерирани нервни клетки. Истражувачите ги нарекуваат „несинаптички варикозитети“, бидејќи не се места каде што се формираат синапси. Сепак, нивната форма може да влијае врз брзината со која електричните сигнали се движат низ аксонот.

Тимот ги проучувал невроните на глувци со помош на електронска микроскопија со замрзнување под висок притисок. Оваа техника овозможува подобро зачувување на нежните структури, кои можат да се изменат при стандардното хемиско фиксирање и дехидрирање на ткивото. Бисерестиот изглед бил забележан во десетици илјади снимки, а бил потврден и со снимање на живи неврони.

Наодите укажуваат дека обликот на аксонот не го одредува само неговиот внатрешен протеински скелет. Математичките модели и експериментите покажале дека важна улога имаат и механичките својства на клеточната мембрана. Промените во мембранската напнатост, како и отстранувањето на холестеролот, го менувале изгледот на проширувањата и влијаеле врз преносот на сигналите.

Истражувачите откриле и дека нервната активност може привремено да ја промени структурата. По електрична стимулација со висока фреквенција, проширувањата во просек станале околу 8 проценти подолги и 17 проценти пошироки. Промената траела најмалку 30 минути, а електричните сигнали се забавувале најмалку еден час.

Сепак, поголемите проширувања не значеле секогаш и побрз пренос. Важни се и димензиите на тесните делови меѓу нив, па односот меѓу формата и функцијата е посложен од едноставното правило дека поширок аксон пренесува сигнали побрзо.

Подоцнежно истражување пронашло бисерести аксони и во човечко кортикално ткиво добиено при операции поради епилепсија. Овој резултат ја проширува сликата надвор од експериментите со глувци, но не покажува дека сите човечки аксони имаат иста градба или дека бисерестата форма има еднакво влијание во секој дел од мозокот.

Научниците сега се обидуваат да утврдат како нормалните, привремени промени во структурата се разликуваат од опасните задебелувања поврзани со невролошки заболувања. Подобро разбирање на оваа микроскопска архитектура би можело да открие како физичката форма на мозочното „ожичување“ учествува во учењето, меморијата и другите функции.