Objav, ktorý môže prepísať učebnice: Tieto hviezdicovité bunky v mozgu možno ukrývajú tajomstvo našej pamäti
Doteraz ich vedci považovali len za „podporné jednotky“. Nový výskum však ukazuje, že hviezdicovité bunky zrejme zohrávajú oveľa väčšiu rolu pri ukladaní spomienok, než sa myslelo. Tento objav by mohol ovplyvniť vývoj umelej inteligencie aj liečbu Alzheimerovej choroby.
Mozog nie je len o neurónoch: V hlavnej úlohe astrocyty
Desiatky rokov sa vedci domnievali, že myšlienky a pamäť sú doménou výlučne neurónov. Nová štúdia publikovaná v prestížnom časopise PNAS však poukazuje na iný typ mozgových buniek – astrocyty, ktoré sa možno podieľajú na uchovávaní pamäte oveľa viac, ako sa predpokladalo.
Astrocyty majú hviezdicovitý tvar a plnia v mozgu viacero dôležitých funkcií – od dodávania živín až po čistenie buniek. No teraz sa ukazuje, že by mohli byť aktívnymi účastníkmi pamäťových procesov.
Tisíce „chápadiel“ a trojstranné spojenia
Astrocyty vytvárajú tenké výbežky, ktoré obklopujú miesta spojenia medzi neurónmi. Tieto spojenia, tzv. trojité synapsie, umožňujú astrocytom reagovať na nervové signály pomocou vápnikových impulzov. Tie následne spúšťajú uvoľňovanie chemických látok, ktoré môžu spätne ovplyvniť neuróny.
„Môžete si predstaviť astrocyt ako chobotnicu s miliónmi chápadiel,“ uviedol hlavný autor štúdie Leo Kozachkov.
Umelá inteligencia ako inšpirácia z biológie
Vedci vytvorili nový model pomocou strojového učenia, ktorý ukazuje, že astrocyty môžu uchovávať pamäť prostredníctvom jemných zmien vo vnútornej distribúcii vápnika. Každý výbežok astrocytu tak podľa modelu funguje ako samostatná výpočtová jednotka – čo by mohlo vysvetliť, prečo má ľudský mozog tak obrovskú pamäťovú kapacitu aj s relatívne malým množstvom neurónov.
Využitie v liečbe aj technológiách
Ak sa model potvrdí, môže to mať zásadné dôsledky pre výskum neurodegeneratívnych ochorení, ako je Alzheimerova choroba. Presné zacielenie signálov medzi astrocytmi a neurónmi by mohlo v budúcnosti pomôcť obnoviť pamäťové funkcie.
Zároveň môže inšpirovať aj vývoj energeticky úsporných AI systémov, ktoré by napodobňovali spôsob, akým mozog uchováva informácie.
