Cercetătorii au găsit o cale de a „auzi" ce își spun neuronii. O descoperire care schimbă studiul creierului

O echipă de oameni de știință a găsit o nouă metodă care permite „ascultarea" semnalelor chimice prin care neuronii își transmit informația. Este vorba despre o proteină special concepută pentru a înregistra eliberarea glutamatului, principalul neurotransmițător implicat în comunicarea neuronală, până acum aproape imposibil de surprins în timp real.

Glutamatul funcționează ca o „șoaptă" chimică între celulele nervoase. Deși este esențial pentru procesele de bază ale creierului, gândire, memorie, luarea deciziilor, aceste semnale sunt extrem de rapide și discrete, ceea ce le-a făcut dificil de studiat cu tehnologiile existente. Noua abordare schimbă această limitare fundamentală.

Proteina dezvoltată, denumită iGluSnFR4, acționează ca un indicator molecular ultrasensibil. Ea poate detecta chiar și cele mai slabe eliberări de glutamat la nivelul unei singure sinapse, oferind cercetătorilor o imagine detaliată a modului în care neuronii procesează simultan mii de semnale pentru a genera un răspuns coerent.

Descoperirea a fost prezentată într-un studiu publicat în revista științifică Nature Methods și este considerată un pas major în înțelegerea „limbajului ascuns" al creierului. Pentru prima dată, cercetătorii pot observa nu doar ce „spune" un neuron, ci și ce „aude" acesta de la vecinii săi.

Pentru a înțelege impactul, trebuie privit mecanismul de bază al comunicării neuronale. Impulsurile electrice se propagă de-a lungul neuronilor, dar nu pot traversa direct spațiul dintre celule. În acel punct, semnalul este transformat într-un mesaj chimic: glutamatul este eliberat în sinapsă și activează neuronul următor. Tocmai această etapă critică a fost, până acum, greu de surprins în țesut cerebral viu.

„Este ca și cum ai încerca să citești o carte în care cuvintele sunt amestecate și lipsesc legăturile dintre ele", a explicat Kaspar Podgorski, cercetător la Institutul Allen. Potrivit acestuia, noua tehnologie permite reconstruirea ordinii și sensului mesajelor transmise între neuroni, oferind o perspectivă mult mai clară asupra modului în care funcționează rețelele cerebrale.

Miza este una majoră și din punct de vedere medical. Perturbările în semnalizarea glutamatului sunt asociate cu afecțiuni neurologice și psihiatrice precum Alzheimer, schizofrenia, autismul sau epilepsia. Prin această metodă, cercetătorii pot investiga cauzele profunde ale acestor boli, direct la nivelul sinapselor afectate.

În plus, noua tehnologie ar putea schimba modul în care sunt testate tratamentele. Companiile farmaceutice vor putea evalua efectul medicamentelor asupra activității sinaptice reale, nu doar asupra simptomelor generale, ceea ce ar putea accelera dezvoltarea unor terapii mai precise și mai eficiente.