Andrew Koob získal Ph.d. v neurovědě z Purdue University v roce 2005, a rozhodl, výzkumné pozice na Dartmouth College, University of California, San Diego a University of Munich, Německo. Je také autorem kořene myšlení, který zkoumá účel a funkci gliových buněk, nejhojnějšího typu buněk v mozku., Na mysli Záleží editor Jonah Lehrer chaty s Koob o tom, proč byly vyloučeny byly přehlíženy po staletí, a jak nové experimenty s gliových buněk vrhnout světlo na některé z nejvíce tajemné aspekty mysli.
LEHRER: vaše nová kniha, kořen myšlení, je o síle gliových buněk, které ve skutečnosti tvoří téměř 90 procent buněk v mozku. Co dělají gliové buňky? A proč jich máme v hlavě tolik?
KOOB: původně si vědci nemysleli, že něco udělali., Až posledních 20 let, mozek vědci domnívali, neurony sdělí navzájem, zastoupeny naše myšlenky, a že gliové byli jako štuky a malty drží dům pohromadě. Byly považovány za jednoduché izolátory pro neuronovou komunikaci. Existuje několik typů gliových buněk, ale nedávno se vědci začali soustředit na určitý typ gliové buňky zvané „astrocyt“, protože jsou hojné v kůře. Zajímavé je, že když jdete po evolučním žebříčku, astrocyty v kůře se zvětšují ve velikosti a počtu, přičemž lidé mají nejvíce astrocytů a také největší., Vědci také zjistili, že astrocyty komunikují v kůře a jsou také schopny posílat informace neuronům. Konečně astrocyty jsou také dospělou kmenovou buňkou v mozku a kontrolují průtok krve do oblastí mozkové aktivity. Vzhledem ke všem těmto důležitým vlastnostem, a protože se předpokládá, že kůra je zodpovědná za vyšší myšlení, vědci si začali uvědomovat, že astrocyty musí přispět k myšlení.
LEHRER: proč byla glia tak dlouho zanedbávána?
KOOB: Chcete-li to pochopit, musíte se vydat na prohlídku historie vědy o mozku., Glia byla hlavně postranním pruhem po dobu 200 let v boji o myšlenku neuronu. Několik vrcholů bylo: na konci 18. století vědci objevili elektrické vlastnosti neuronu v páteři žab. Neurony mají dlouhé řetězy, které se snadno studují s názvem „axony“, které sahají od buněčného těla z mozku do páteře a páteře až po končetiny a tělo. Podobně byly neurony ve smyslech spojeny s neurony v mozku. To je místo, kde se zakořenil pojem neuronů jako základ našich myšlenek., V polovině 19. století byly glia právě objeveny a vědci usoudili, že gliové buňky jednoduše držely neurony pohromadě (glia je řecky pro lepidlo). To, co jsem najít něco k popukání je, že vědci narazili na velmi četných buněk v mozku, orgán zodpovědný za své myšlenky a osobnosti, ale oni byli tak soustředěný na neurony, které jsou uzavřeny nové buňky byl bezcenný. Na konci 19. století byla vyvinuta metoda barvení, která účinněji zkoumala buňky v mozku., Brilantní výzkumný pracovník ze Španělska, Santiago Ramon y Cajal, vzal na sebe, aby studoval mozek z pohledu neuronů. Pečlivě mapoval schéma, jak zpracovávají informace a jsou spojeny, což vedlo k „neuronové doktríně.“(„Neuronová doktrína“ je přesvědčení, že neurony jsou zodpovědné za naše myšlenky.) Cajal se však zdál být nepohodlný gliovými buňkami. Byly velmi početné a zjevně visely po celé kůře., Mezitím jeho bratr Pedro, který byl také vědec, vyvinul teorii, že gliové buňky podpůrné buňky‘, že izolované elektrické vlastnosti neuronu. Cajal se rozhodl podpořit bratrovu teorii. A od roku 1906, kdy získal Nobelovu cenu, to bylo dogma.
LEHRER: mohl byste popsat některé z prvních experimentů, které nejprve vedly vědce k přehodnocení role gliových buněk?
KOOB: Gliových experimenty nechtěl jít, až do roku 1960. Všichni vědci věděli o glia bylo, že pokud jste dát neuronů v petriho misce, museli jste mít glií, nebo neurony by zemřít. Pak Stephen W., Kuffler na Harvardu se z neznámých důvodů rozhodl otestovat Pedrovu přijatou teorii izolace. To bylo přibližně ve stejnou dobu, kdy počet buněk v mozku odhalil, že gliové buňky jsou téměř 90% mozku (odtud pochází myšlenka založená na neuronu, že používáme pouze 10% našeho mozku). Kuffler je pozoruhodný, protože ironicky založil Harvardské oddělení biologie „neuro“, zatímco prováděl tyto průkopnické gliální experimenty. Každopádně, Kuffler vzal astrocyty od pijavice a bahno štěně a dodal, draslík, něco, co je známo, že tok z neuronů poté, co jsou stimulovány., Myslel si, že to potvrdí Pedrovu teorii, že gliové buňky jsou izolátory. Místo toho zjistil, že elektrický potenciál gliových buněk reagoval na draslík. Kuffler a jeho kolegové zjistili, že astrocyty vykazovaly elektrický potenciál, podobně jako neurony. Oni také objevili v žábě a pijavici, že astrocyty byly ovlivněny neuronální iontovou výměnou, proces dlouho držel být chemickým protějškem myšlení., Od té doby mnozí badatelé dokončili experimenty na communicatory schopnost gliových buněk s neurony, včetně v pozdních 80. a raných 90. letech, když byla objevena před gliových buněk reagovat na ně a uvolní neuro‘ vysílačů.
LEHRER: proč jsou vápenaté vlny důležité?
KOOB: stručně řečeno, vápníkové vlny jsou způsob, jakým astrocyty komunikují sami. Astrocyty mají stovky ‚endfeet‘ šíří ze svého těla. Vypadají jako mini octopi a spojují tyto endfeet s krevními cévami, jinými astrocyty a neuronálními synapsemi., Vápník se uvolňuje z vnitřních zásob v astrocytech, jak jsou stimulovány, pak vápník putuje přes jejich endfeet do jiných astrocytů. Termín „vápenaté vlny“ popisuje uvolňování vápníku a výměnu mezi astrocyty a mezi astrocyty a neurony. Vědci z Yale, zejména Ann h. Cornell-Bell a Steven Finkbeiner, ukázali, že vápenaté vlny se mohou šířit z bodu stimulace jednoho astrocytu na všechny ostatní astrocyty v oblasti stokrát větší než původní astrocyt. Kromě toho mohou vápenaté vlny také způsobit požár neuronů., A vápníkové vlny v kůře vedou vědce k závěru, že tento styl komunikace může vést ke zpracování určitých myšlenek. Pokud to není přesvědčivé, bylo nedávno prokázáno, že molekula, která stimuluje stejné receptory jako THC, může zapálit uvolňování vápníku astrocytů.
LEHRER: navrhujete, aby glia a jejich vápenaté vlny mohly hrát roli v kreativitě. Můžete mi to vysvětlit?
KOOB: tato myšlenka pramení ze snů, smyslové deprivace a denního snění. Bez vstupu z našich smyslů přes neurony, jak to, že máme takové živé myšlenky?, Jak je možné, že když jsme hluboko v myšlenkách, zdánlivě vypneme všechno v prostředí kolem nás? V této teorii jsou neurony vázány na naše svalové působení a vnější smysly. Víme, že astrocyty monitorují neurony pro tyto informace. Podobně mohou vyvolat neurony k ohni. Astrocyty proto modulují chování neuronů. To by mohlo znamenat, že vápenaté vlny v astrocytech jsou naší myšlenkovou myslí. Neuronální aktivita bez zpracování astrocytů je jednoduchý reflex; něco složitějšího může vyžadovat zpracování astrocytů., Skutečnost, že lidé mají nejhojnější a největší astrocyty jakéhokoli zvířete a jsme schopni kreativity a představivosti, také půjčuje důvěryhodnost této spekulaci.
vápník se také uvolňuje náhodně a bez stimulace z vnitřních zásob astrocytů v malých dávkách nazývaných „obláčky“.’Tyto náhodné obláčky mohou vést k vlnám. Je možné, že zdánlivě náhodné myšlenky během snů a smyslové deprivace zkušenosti by mohly být vápenaté obláčky stává vlny v našich astrocytů., V podstatě, je zřejmé, že astrocyty jsou zapojeny do mozku zpracování v kůře, ale hlavní jsou otázky, naše myšlenky a představy pramení z astrocytů společně s neurony, nebo jsou naše myšlenky a představy výhradně doménou astrocyty? Možná je úlohou neuronů podporovat astrocyty.