Aatomipommikatsed kinnitavad uute neuronite teket

Teadlased on kasutanud tuumapommikatsete radioaktiivset sadenemist, et näidata, et inimese aju ühes osas võivad elu jooksul tekkida uued neuronid. Mitmed varasemad uuringud on kinnitanud esinemist rottidel, kuid kindlaid tõendeid selle kohta, et see esineks ka inimestel, ei olnud.

Kui aastatel 1945–1963 katsetati aatomipomme, eraldus Maa atmosfääri mitu radioaktiivset osakest. Protsessis esinevate isotoopide hulgas oli süsinik-14, mida kasutatakse süsiniku testimiseks, ja rakkude jagunemine põhjustab keskkonnas sisalduva süsiniku nende lisamist.

Seetõttu leidis pommide vabastatud süsinik-14 tee paljunevate rakkude DNA-sse. Süsiniku-14 sisaldus selles DNA-s vastas selle kontsentratsioonile keskkonnas uute rakkude sündimise ajal. Seega saab seda süsinik-14 kasutada nii täiskasvanute aju rakkude vanuse kui ka neuronite mõõtmiseks.

Karolinska instituudi Jonas Friséni juhitud uurimisrühm kasutas ajurakke, mis olid saadud 120 inimeselt, kes olid andnud nõusoleku neid pärast surma annetada katseteks. Kõigist analüüsitud rakkudest oli mõnedel kõrgem süsiniku-14 tase kui teistel.

See tähendab, et madalama tasemega rakud oleks toodetud pärast 1963. aastat, kui pommikatsed olid juba läbi, mis tõestas, et uusi ajurakke saab tõepoolest kogu inimese elu jooksul toota.

Kuid nende uute rakkude moodustumise paremaks mõistmiseks jäi see alles. Meeskonna ühe teadlase Kirsty Spaldingi sõnul "oli idee vastandada aju hipokampuse piirkond ülejäänud osadega", kuna nad tahtsid kinnitada hüpoteesi, et uued neuronid moodustuvad ainult hipokampuses, millel on võtmeroll mälu kujunemine.

Seejärel mõõtis meeskond süsiniku-14 kogust hipokampuse neuronite DNA-s ja kogu ülejäänud ajus. Tulemuste kaardistamiseks tehtud keerukate arvutuste abil kinnitas meeskond kahtlust, et need neuronid moodustuvad ainult selles piirkonnas.

Selle käigus olid kaks avastust üsna üllatavad. Esimene on see, et need rakud tekiksid hipokampuse ainult väikeses osas, mida nimetatakse hammastega gyruseks. Teine on see, et päevas toodetakse keskmiselt 700 uut neuroni, mis tähendab asendusmäära 1, 75% aastas. Lisaks elasid need uued neuronid teistest umbes kolm aastat vähem.

Teadlased kinnitasid, et alates kahest eluaastast ei ilmnenud katsealustel neuronite arvu suurenemist kaugemale kui hipokampuse hammastega gürus. Gerd Kempermann Saksa neurodegeneratiivsete haiguste keskuses, kes ei olnud uuringute osa, kuid on pühendunud hammastatud gyruse toimimise uurimisele ja on tulemustega väga rahul.

"Need nooremad rakud on hambulise gyruse toimimiseks kriitilised, võib-olla seetõttu, et nad suudavad reageerida kiiremini kui vanad rakud, " ütleb Kempermann.

Tema jaoks, jäädes „igavesti nooreks”, mängib hambuline gyrus õppimisülesandes võtmerolli, lisaks mälu kujunemisele ja isegi üksikute isiksuste kujunemisele.