מחקר פרובוקטיבי טוען שספרי לימוד ביולוגיה יזדקקו לכמה תיקונים גדולים - אם כי לא כולם משוכנעים. האקסונים של נוירון - המבנים דמויי הזרוע הנמתחים ומחליפים אותות עם תאי מוח אחרים כמו חוטים - מתוארים לעתים קרובות כצינורות גליליים דמויי נקניק, אך הדמיה חדשה מרמזת שיש להם מבנה שונה באופן משמעותי.
באמצעות טכניקות הדמיה מתקדמות, מדעני מוח מאוניברסיטת קליפורניה, סן דייגו וג'ונס הופקינס בית הספר לרפואה של אוניברסיטת ג'ונס הופקינס בחנו מבט מחודש על המבנה הננוסקופי של העכברלחשוף מבנה "פנינים על חוט".
במקום להראות צורה גלילית חלקה, נראה היה שלאקסונים יש מבנה ייחודי שהציג מקטעים בולבוסיים רחבים יותר ("הפנינים") לסירוגין עם חיבורים צרים יותר דמויי חוט (כמו "מחרוזת" של שרשרת).
"הממצאים הללו מאתגרים מאה שנה של הבנה לגבי מבנה האקסונים", הכריז באומץ שיגיקי וואטנבה, מחבר המחקר ופרופסור חבר לביולוגיה של התא ומדעי המוח בבית הספר לרפואה של אוניברסיטת ג'ונס הופקינס.הַצהָרָה.
תמונת מיקרוגרפיה של מבנה ה"פנינה" של אקסון.
קרדיט תמונה: Quan Gan, Mitsuo Suga, Shigeki Watanabe
יחד עם הנחות ישנות מאתגרות, מחברי המחקר טוענים שהתצפיות שלהם יכולות לעזור להסביר טוב יותר כיצד אקסונים מעבירים מידע.
"הבנת מבנה האקסונים חשובה להבנת איתות תאי מוח. האקסונים הם הכבלים המחברים את רקמת המוח שלנו, ומאפשרים למידה, זיכרון ותפקודים אחרים", הוסיף Watanabe.
"חלל רחב יותר באקסונים מאפשר ליונים [חלקיקים כימיים] לעבור מהר יותר ולהימנע מפקקי תנועה", ציין.
החוקר אמר שהם נתקלו במבנה הזה על ידי שימוש במיקרוסקופ אלקטרוני מקפיא בלחץ גבוה, שיכול לשמר את צורתם ומבנה האקסונים.
"כדי לראות מבנים ננומטריים עם מיקרוסקופיה אלקטרונית סטנדרטית, אנו מתקנים ומייבשים את הרקמות, אך הקפאתן שומרת על צורתן - בדומה להקפאת ענב במקום לייבושו לצימוק", הסביר ווטנבה.
הממצא לא לגמרי באוויר. מדענים ראו בעבר מה שנקרא "חרוזי אקסון" בתאי מוח גוססים ובמוחם של אנשים עם, שנחשבה כתוצאה של הידלדלות התאים המאבדים את שלמותם המבנית.
לעומת זאת, מחקר חדש זה טוען שצורת הפנינה היא, למעשה, המצב הנורמלי של האקסונים - לפחות, אלה שאינם מכוסים בשכבת בידוד של, שהיו מוקד המחקר. כשהם הופכים את הטיעון, הם טוענים שטכניקות הדמיה קודמות הציגו בטעות את האקסונים כחלקים ונקניקיים, לא בולבוסים וחרוזים.
מומחים אחרים בתחום מסוקרנים מהממצאים, אם כי עדיין לא לגמרי משוכנעים. התלבטות אחת עם המחקר היא שטכניקת ההדמיה החדשה עשויה גם להטות את התוצאות.
"למרות שהקפאה מהירה היא תהליך מהיר ביותר, משהו עלול לקרות במהלך המניפולציה של הדגימה […] שגורם גם לאגלי", פייטרו דה קמילי, מדען מוח מבית הספר לרפואה של ייל, שלא היה מעורב במחקר, סיפרמַדָע.
טונג וואנג, מדען מוח מאוניברסיטת ShanghaiTech, הוסיף כי המחקר החדש עשוי להראות כי "מורפולוגיה של האקסונים בבעלי חיים חיים נמצאת בשינוי מתמיד ודינמי".
למרות דחיקה מסוימת, מחברי המחקר נותרו בטוחים במסקנותיהם. כדי לעקוב אחר המחקר, הם מקווים לשחזר את הממצאים באקסונים אנושיים על ידי ניתוח דגימות מוח של חולים שעברוואנשים שמתו ממחלות ניווניות עצביות.
המחקר פורסם בכתב העתמדעי המוח בטבע.
