Premium
Creierul uman este alcătuit din două tipuri de materie: corpurile celulelor nervoase (materie cenuşie), care procesează senzaţiile, controlează mişcările voluntare şi permit vorbirea, învăţarea şi cunoaşterea, şi axonii (materie albă), care conectează celulele între ele şi se proiectează în restul corpului. Din punct de vedere istoric, oamenii de ştiinţă s-au concentrat asupra materiei cenuşii din cortex, gândindu-se că acolo se află acţiunea, ignorând materia albă, deşi aceasta reprezintă jumătate din creier. Cercetătorii de la Universitatea americană Vanderbilt încearcă să schimbe această situaţie.
Timp de mai mulţi ani, John Gore, directorul Institutului de Ştiinţă Imagistică, de la centrul medical al Universităţii Vanderbilt (VUMC), şi colegii săi au folosit imagistica prin rezonanţă magnetică funcţională (fMRI) pentru a detecta semnalele dependente de nivelul de oxigenare a sângelui (BOLD), un marker cheie al activităţii cerebrale, în materia albă.
În cel mai recent articol al lor, publicat la 12 octombrie în Proceedings of the National Academy of Sciences – PNAS, cercetătorii raportează că, atunci când persoanele cărora li se scanează creierul prin fMRI îndeplinesc o sarcină, cum ar fi mişcarea degetelor, semnalele BOLD cresc în materia albă din întregul creier.
”Nu ştim ce înseamnă acest lucru”, a declarat primul autor al lucrării, Kurt Schilling, profesor asistent de cercetare în radiologie şi ştiinţe radiologice la VUMC. ”Ştim doar că se întâmplă ceva. Există cu adevărat un semnal puternic în materia albă”, notează omul de ştiinţă. Potrivit profesorului, este important de urmărit acest lucru deoarece tulburări atât de diverse precum epilepsia şi scleroza multiplă perturbă „conectivitatea” creierului. Acest lucru sugerează că ceva se întâmplă în materia albă. Pentru a afla, cercetătorii vor continua să studieze modificările semnalelor din materia albă pe care le-au detectat anterior în schizofrenie, boala Alzheimer şi alte tulburări cerebrale.
Prin studii pe animale şi analize de ţesuturi, ei speră, de asemenea, să determine baza biologică a acestor modificări. În materia cenuşie, semnalele BOLD reflectă o creştere a fluxului sanguin (şi a oxigenului) ca răspuns la o activitate crescută a celulelor nervoase.
Poate că axonii, sau celulele gliale care menţin învelişul protector de mielină din jurul lor, folosesc, de asemenea, mai mult oxigen atunci când creierul „lucrează”. Sau poate că aceste semnale sunt cumva legate de ceea ce se întâmplă în materia cenuşie.
Dar chiar dacă nu se întâmplă nimic biologic în materia albă, „tot se întâmplă ceva aici”, spune prof. Schilling.
”Semnalul se schimbă. Se schimbă în mod diferit în diferite căi ale materiei albe şi este în toate căile materiei albe, ceea ce reprezintă o descoperire unică”, a precizat el.
Unul dintre motivele pentru care semnalele din materia albă au fost puţin studiate este faptul că au o energie mai mică decât semnalele din materia cenuşie şi, prin urmare, sunt mai greu de distins de „zgomotul” de fond al creierului.
Cercetătorii de la VUMC au crescut intensitatea raportului semnal/zgomot punând persoana al cărei creier era scanat să repete de mai multe ori o sarcină vizuală, verbală sau motorie, pentru a stabili o tendinţă şi a realiza o medie a semnalului pe mai multe căi diferite de fibre de materie albă. ”Timp de 25 sau 30 de ani, am neglijat cealaltă jumătate a creierului”, spune prof. Schilling. Unii cercetători nu numai că au ignorat semnalele de materie albă, dar le-au eliminat din rapoartele lor privind funcţionarea creierului, spun autorii de la universitatea americană Vanderbilt. Recentele constatări sugerează că multe studii fMRI ”nu numai că pot subestima adevărata amploare a activării creierului, dar, de asemenea, pot pierde informaţii cheie din semnalul RMN”, au concluzionat cercetătorii.
