Hvíta efnið mikilvægt fyrir nám og minni

Ný grein eftir vísindamenn við Cambridge-háskóla og Háskóla Íslands varpar …
Ný grein eftir vísindamenn við Cambridge-háskóla og Háskóla Íslands varpar nýju ljósi á hlutverk hvíta efnis heilans í námi og minni.

Nýjar upplýsingar um hlutverk hvíta efnis heilans geta mögulega breytt hugmyndum okkar um virkni heilans um nám og minni og þannig rutt brautina fyrir leiðir til að koma í veg fyrir minnisglöp, að sögn Ragnhildar Þóru Káradóttur, vísindamanns við Cambridge-háskóla í Bretlandi og prófessors í taugalífeðlisfræði við Læknadeild Háskóla Íslands.

Sterkar vísbendingar um að hvíta efni heilans, sem hingað til hefur verið talið að gegni aðallega hlutverki við einangrun taugaþráða, gegni einnig mikilvægu hlutverki í tengslum við minni og nám. Þetta kemur fram í grein sem birtist í nýjasta hefti hins virta vísindatímarits Science en Ragnhildur er meðal höfunda hennar.

Auk Ragnhildar koma þau Giulia Bonetto og David Belin, samstarfsfólk hennar við Cambrigde-háskóla, að vinnslu greinnarinnar. Um er að ræða svokallaða yfirlitsgrein þar sem teknar eru saman nýjustu rannsóknir sem tengjast hvíta efni heilans eða svokölluðu mýli en hlutverk þess hefur lítið verið rannsakað hingað til.

Stuðlar að því að taugaboð berist hratt

Taugakerfið samanstendur af bæði hvítu og gráu efni. Mýli myndar hvíta efni taugakerfisins og það er um helmingur af þyngd heilans. Hvíta efnið liggur fyrir innann gráa efnið í heilanum en þess má geta að hvítt efni finnst einnig í í mænunni og í taugum alls staðar í líkamanum.

Mýli myndar nokkurs konar slíður eða hjúp utan um langa taugaþræði í líkamanum, ekki síst svokallaða taugasíma. Það stuðlar að því að taugaboð berist hratt um líkamann, frá taugafrumum eða taugungum (e. neurons) til annarra frumna í líkamanum, t.d. frá heila og mænu til vöðvafruma þegar við hreyfum okkur. Mýli gegnir því gríðarmikilvægu hlutverki í taugakefinu en rekja má sjúkdóma eins og MS-sjúkdóminn og heilalömun til skorts eða skemmda á mýlisslíðrum í líkamanum.

Vitað er að heilinn bregst við breytingum og áreiti í umhverfinu og það gerir lífverum kleift að læra og muna og breyta hegðun sinni í takt við umhverfið. Við ytra áreiti myndast tiltekin tauganet í heilanum og í gegnum endurtekningu, t.d. þegar barni er kennt að tala eða ganga, styrkjast taugarásir í heilanum. Hins vegar er enn ýmislegt á huldu varðandi þetta flókna ferli en áherslur í rannsóknum hafa nánast eingöngu beinst að þeim breytingum sem verða á mótum taugunga og taugafrumna við flutning taugaboða.

Varpa ljósi á sjúkdóma á borð við minnisglöp

Að sögn höfunda greinarinnar hefur lítill gaumur verið gefinn að hlutverki mýlis og mýlisslíðra í þessum ferlum. Fyrst og fremst hefur verið litið á mýli sem nokkurs konar einangrara fyrir taugasíma. Nýjar rannsóknir, sem vitnað er til í yfirlitsgreininni, bendi hins vegar til að mýlisslíður í heilanum breytist þegar við lærum nýja hluti og það hafi áhrif á þær taugarásir og þau kerfi í heilanum sem tengjast námi og minni. Hins vegar sé þörf á frekari rannsóknum til að varpa frekara ljósi á þessi tengsl.

„Litið hefur verið fram hjá þessum rannsóknum til þessa en þær sýna m.a. að ef nýtt mýli myndast ekki, þegar við erum að læra eitthvað, þá gleymum við lærdómnum. Allt bendir því til þess að það þurfi mýli til að festa í minni það sem maður lærir. Við erum rétt að byrja skilja hlutverk mýlis í taugakerfinu og þessar nýju upplýsingar geta mögulega breytt því hvernig við hugsum um virkni heilans og nám og minni,“ segir Ragnhildur sem hefur um árabil stundað rannsóknir tengdar frumum sem nefnast fáhyrnur (e. Oligodendrocytes) og framleiða mýli í miðtaugakerfinu.

Hún bætir við að aukinn skilningur á hlutverki mýlis og tengslum þess við nám og minni geti einnig hjálpað til við að varpa ljósi á ýmsa sjúkdóma tengda heilanum.

„Aukin þekking á þessu sviði getur hjálpað okkur að finna leiðir til að koma í veg fyrir minnisglöp sem fylgja heilabilun af ýmsu tagi.“

mbl.is