Mysz to dla nauki mały człowiek? Czas zrozumieć, że niezupełnie

Ponieważ gryzonie i ludzie są ze sobą relatywnie blisko spokrewnieni (w każdym razie bliżej, niż muszki owocowe, nicienie czy inni „ulubieńcy” badaczy eksperymentalnych), często wykorzystuje się je w pracach laboratoryjnych. Od lat tworzone są liczne mysie modele ludzkich chorób, które mają pomóc w zrozumieniu patogenezy tych schorzeń i/lub opracowaniu skutecznego leczenia. Nie brakuje jednak krytyków tych metod. I nie chodzi tu tylko o oczywiste kwestie etyczne, lecz o wątpliwą wiarygodność – czy raczej „przekładalność” – danych pozyskanych od gryzoni na ludzkie realia.

Myszy nie są najlepszym modelem ludzkiego organizmu. Są zwierzętami nocnymi, a nie dziennymi, mają całkiem inną dietę, metabolizm, życie społeczne. Są jednak uznawane za wystarczająco dobre. Nie dla każdego badania można alternatywę, która sprawdziłaby się lepiej, więc nauka zadowala się tym, że myszy są ssakami, zatem wiele ich układów jest zbudowanych podobnie do ludzkich.

Gryzonie te są szczególnie chętnie wykorzystywane w tych sytuacjach, w których nie ma możliwości angażowania ludzkich wolontariuszy. Na przykład, w badaniach prowadzonych na żywym, pracującym mózgu. W tym kontekście uczeni spodziewają się oczywiście, że nie wszystkie procesy nerwowe zachodzące u człowieka można odnaleźć u myszy, ale dotychczas zakładali, że bardzo podstawowe mechanizmy (np. komunikacja pomiędzy neuronami) przebiegają u wszystkich ssaków analogicznie.

Niestety, opublikowana na łamach „Science” analiza przeprowadzona przez niemieckich i szwajcarskich uczonych pokazuje, że gryzonie mogą się od ludzi istotnie różnić nawet w zakresie prostej komunikacji międzyneuronalnej. Komórki nerwowe wchodzące w skład mysiej kory nowej (najbardziej zewnętrznej warstwy mózgu, zawiadującej m.in. funkcjami poznawczymi, językiem czy percepcją) porozumiewają się ze sobą dwukierunkowo, tworząc funkcjonalne pętle. Tymczasem u ludzi komunikacja ta zachodzi tylko w jednym kierunku, nie ma formy „dialogu”.

Ustalono to dzięki unikatowemu dawstwu żywej tkanki mózgowej. 23 pacjentów, którzy przechodzili operację leczenia lekoopornej padaczki, zgodziło się przekazać uczonym usuwane przyżyciowo fragmenty kory nowej. W ten sposób badacze byli w stanie prześledzić aktywność neuronów, póki jeszcze żyły one poza organizmem dawcy. Dokonali tego dzięki wykorzystaniu i ulepszeniu tzw. techniki wieloskrawkowej (ang. multipatch technique). Polega ona na sczytywaniu aktywności kilku (tu: dziesięciu) neuronów na raz, a później na integrowaniu setek osobnych obserwacji w jedną całość. W efekcie badacze uzyskali dane na temat szczegółowej komunikacji ok. 1 170 żywych ludzkich neuronów korowych.

Według autorów pracy sposób, w jaki pracują neurony człowieka, jest bardziej efektywny i pozwala zwiększyć „pojemność” poznawczą jego mózgu. Do takiego wniosku doszli, przekładając relacje zaobserwowane pomiędzy żywymi komórkami nerwowymi na sztuczne sieci neuronowe. Zyskując taki precyzyjny „symulator”, mogli testować wydajność przekazywanych informacji na różne sposoby, tym razem nie martwiąc się o upływ czasu, czyli powolne obumieranie prawdziwych komórek mózgowych.

Dziękujemy, że jesteś z nami. To jest pierwsza wzmianka na ten temat. Pulsar dostarcza najciekawsze informacje naukowe i przybliża najnowsze badania naukowe. Jeśli korzystasz z publikowanych przez Pulsar materiałów, prosimy o powołanie się na nasz portal. Źródło: www.projektpulsar.pl.