Autentificare
Dacă ești abonat medichub.ro, autentificarea se face cu adresa de E-mail și parola pe care le utilizezi pentru a intra în platformă.
Abonează-te la „Viața medicală” ca să ai acces la întreg conținutul săptămânalului adresat profesioniștilor din Sănătate!
#DinRecunostinta
Căutare:
Căutare:
Acasă  »  ACTUALITATE  »  OPINII

Nobel pentru sistemul cerebral de poziţionare şi navigaţie

Viața Medicală
Dr. Aurel F. MARIN miercuri, 22 octombrie 2014

Săptămâna aceasta, la Stockholm, Adunarea Nobel de la Institutul Karolinska a anunţat câştigătorii Premiului Nobel pentru fiziologie sau medicină: John O’Keefe, alături de May-Britt Moser şi Edvard I. Moser, pentru descoperirea celulelor care constituie un sistem cerebral de poziţionare.

 

 

   În ultimele decenii, principalele mari domenii de cercetare pentru care s-a acordat Premiul Nobel pentru fiziologie sau medicină au fost genetica, biologia celulară şi medicina moleculară (cu extensia câştigătorilor şi către Premiul Nobel pentru chimie) sau imunologia. S-a spus tare şi apăsat că secolul XXI va fi secolul creierului, dar trecuseră fix zece ani de la ultimul Premiu Nobel acordat pentru cercetări din domeniul neuroştiinţelor (Richard Axel şi Linda Buck, pentru descoperirea receptorilor mirosului şi a organizării sistemului olfactiv). Iată însă că anul acesta neuroştiinţele revin în prim-plan, şi nu oricum. Descoperirea premiată se referă la un simţ necatalogat ca atare, cu toate că îl utilizăm continuu: simţul poziţiei şi al navigaţiei.
   Conceptual, cartarea internă a mediului înconjurător prin activitatea cerebrală a fost propusă încă din 1948, de Edward Tolman. Substratul biologic al sistemului intern de poziţionare a început să fie descifrat abia la sfârşitul anilor ’60, când John O’Keefe a condus o serie de experimente asupra modului în care creierul con­trolează comportamentul. (În paranteză fie spus, O’Keefe a avut o traiectorie pro­fe­sională foarte interesantă, cu o direcţie inversă celor mai mulţi cercetători de vârf, care ajung la consacrare abia după emigrarea în centre de top din SUA. Născut la New York din emigranţi irlandezi, el a urmat şi cursurile universitare în metropola ame­ricană, după care a urmat un doctorat la Montreal, în Canada. De acolo însă, a ple­cat la studii postdoctorale la Londra, unde lucrează şi în prezent. Din 1987, este pro­fesor de biologie celulară la University College. Are dublă cetăţenie, americană şi britanică.)
   Prin înregistrări separate ale neuronilor hipocampici, O’Keefe a descoperit că anumite celule se activau la momentul în care animalul studiat ocupa un anumit loc din mediu. Mai mult, celulele în cauză nu înregistrau o simplă activare vizuală, ci construiau o hartă internă a mediului extern. Concluzia lui John O’Keefe a fost, în 1978, că memoria mediului poate fi stocată sub forma unei combinaţii a neuronilor hipocampici, pe care el i-a numit „celule de loc“. Studiile sale ulterioare (1987) au arătat posibile funcţii în memorie ale acestor celule. Abia în primii ani ai secolului nostru însă, cercetările aveau să arate că schimbarea mediului duce la procesul de recartare internă a celulelor de loc, urmată de stabilizarea informaţiei noi. Ideea de bază a rezultatelor obţinute de neurobiologul anglo-american a fost că funcţia esenţială a celulelor de loc este crearea unei hărţi a mediului extern, cu posibila implicare a lor şi în măsurarea unor distanţe, în anumite condiţii.
   Norvegienii May-Britt Moser şi Edvard Moser, în cercetările pe care le-au desfăşurat la Oslo, Edinburgh şi apoi la Londra (în laboratorul lui O’Keefe), au căutat să afle dacă activarea celulelor de loc se poate face din afara hipocampului. În 2004, aceştia au demonstrat că, la nivelul cortexului entorinal, structură corticală cu eferenţe hipocampice importante, se află celule similare celulelor de loc din hipocamp. Un an mai târziu, descoperirea celor doi a devenit mai clară, odată cu descrierea celulelor „de caroiaj“ din cortexul entorinal. Aceste celule au un mod de activare uimitor: neuronii în cauză se activează în mai multe locuri din mediu, locuri care împreună formează nodurile unui caroiaj hexagonal extins, similar unui fagure de miere. Celulele aflate în aceeaşi arie a cortexului entorinal median se activează la distanţe şi orientări similare pe grila de cartare, dar defazat una de cealaltă, astfel încât împreună acoperă fiecare punct din mediul extern. Concluzia soţilor Moser a fost că aceste celule „de caroiaj“ fac parte dintr-un sistem amplu de navigare şi de integrare a direcţiei, care ajută la măsurarea dis­tanţelor pe hărţile spaţiale din hipo­camp.
   Reţeaua internă este însă mai complexă. În cortexul entorinal, pe lângă ce­lu­lele „de caroiaj“ se găsesc şi neuroni care se activează atunci când capul animalului priveşte într-o anumită direcţie (celule ale direcţiei capului), dar şi neuroni activaţi de ob­stacolele dintr-un mediu închis (celule de graniţă). Întreaga reţea din cortexul entorinal median trimite proiecţii în hipocamp, către celulele de loc.
   Descoperirile premiate cu Nobel anul acesta au fost făcute la rozătoare mici, şoareci şi şobolani, dar celule cu funcţii asemănătoare celor de loc sau de caroiaj au fost descrise la pacienţi cu epilepsie la care s-au realizat investigaţii preoperatorii avansate. În plus, imagistica funcţională a confirmat existenţa celulelor de caroiaj în cortexul entorinal uman. Astfel, prezenţa la mamifere a structurii hipocampo-entorinale sugerează faptul că sistemul funcţional de navigaţie este unul robust, conservat evolutiv.
   După cum scriu Ole Kiehn şi Hans Forssberg, profesori de neuroştiinţe la Institutul Karolinska şi membri ai Comitetului Nobel, descoperirile celulelor de loc şi de caroiaj, cu care sunt creditaţi John O’Keefe, May-Britt Moser şi Edvard Moser, schimbă înţelegerea modului în care celulele specializate conlucrează la execuţia funcţiilor cognitive superioare. Studiile asupra sistemului de navigaţie au deschis noi perspective pentru cercetarea felului în care funcţiile cognitive sunt procesate la nivelul creierului.
   Premiul de anul acesta ajunge la opt milioane de coroane suedeze (876.000 de euro), din care jumătate vor reveni profesorului O’Keefe şi jumătate soţilor Moser.
   Ca şi în anii trecuţi, şi în 2014, Premiul Nobel pentru chimie are o legătură directă cu biologia celulară şi cu medicina. Anul acesta, el a fost câştigat de Eric Betzig, Stefan Hell şi William Moerner, pentru dezvoltarea microscopiei în fluorescenţă cu super-rezoluţie. Este, practic, vorba de meritul de a fi dezvoltat microscopia la un nivel superior celui la care a lăsat-o George Emil Palade, la nivelul nano. Faptul că Stefan Hell s-a născut în 1962 la Arad este doar un bonus.

Abonează-te la Viața Medicală

Dacă vrei să fii la curent cu tot ce se întâmplă în lumea medicală, abonează-te la „Viața Medicală”, săptămânalul profesional, social și cultural al medicilor și asistenților din România!
  • Tipărit + digital – 199 de lei
  • Digital – 149 lei
Titularii abonamentelor pe 12 luni sunt creditați astfel de:
  • Colegiul Medicilor Stomatologi din România – 5 ore de EMC
  • Colegiul Farmaciștilor din România – 10 ore de EFC
  • OBBCSSR – 7 ore de formare profesională continuă
  • OAMGMAMR – 5 ore de EMC