Επιστήμονες ανακάλυψαν τον «διακόπτη συγκέντρωσης» του εγκεφάλου – Νέα ελπίδα για το ADHD
- Επιστήμονες του Johns Hopkins University ανακάλυψαν μια μικρή ομάδα αρχαίων νευρώνων στο εγκεφαλικό στέλεχος, οι οποίοι λειτουργούν ως φυσικό φίλτρο συγκέντρωσης, επιτρέποντας στον εγκέφαλο να αγνοεί τους περισπασμούς.
- Σε πειράματα με ποντίκια, η απενεργοποίηση αυτών των νευρώνων προκάλεσε έντονη διάσπαση προσοχής, ενώ η επανενεργοποίησή τους αποκατέστησε την ικανότητα συγκέντρωσης.
- Οι ερευνητές εκτιμούν ότι η ανακάλυψη μπορεί να οδηγήσει, σε βάθος περίπου μίας δεκαετίας, στην ανάπτυξη πιο εξειδικευμένων θεραπειών για διαταραχές προσοχής, όπως το ADHD, εφόσον επιβεβαιωθεί ότι ο ίδιος μηχανισμός λειτουργεί και στον ανθρώπινο εγκέφαλο.
Επιστήμονες του Johns Hopkins University ανακάλυψαν μια ομάδα αρχαίων νευρικών κυττάρων που λειτουργεί ως ένας φυσικός «διακόπτης συγκέντρωσης» του εγκεφάλου, βοηθώντας τον οργανισμό να φιλτράρει τους περισπασμούς και να εστιάζει στις σημαντικές πληροφορίες.
Η ανακάλυψη, που δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό Nature Communications, ενδέχεται να ανοίξει τον δρόμο για την ανάπτυξη πιο στοχευμένων θεραπειών για διαταραχές προσοχής, όπως το ADHD, αλλά και άλλες νευροαναπτυξιακές παθήσεις.
Πώς λειτουργεί η επιλεκτική προσοχή
Ο ανθρώπινος εγκέφαλος –όπως και εκείνος πολλών άλλων ειδών– βομβαρδίζεται καθημερινά από τεράστιο όγκο πληροφοριών.
Για να μπορεί να λειτουργεί αποτελεσματικά, πρέπει συνεχώς να αποφασίζει σε ποιο ερέθισμα θα εστιάσει και ποιο θα αγνοήσει.
Η διαδικασία αυτή είναι γνωστή ως επιλεκτική χωρική προσοχή (selective spatial attention).
Χάρη σε αυτήν μπορούμε, για παράδειγμα:
- να παρακολουθούμε μια συζήτηση μέσα σε έναν θορυβώδη χώρο,
- ή να εντοπίζουμε το αυτοκίνητό μας σε ένα γεμάτο πάρκινγκ.
Δυσκολίες σε αυτή τη λειτουργία συνδέονται με νευροαναπτυξιακές διαταραχές όπως το ADHD και ο αυτισμός.
Η ανατροπή μιας παγιωμένης θεωρίας
Μέχρι σήμερα, οι επιστήμονες θεωρούσαν ότι ο βασικός έλεγχος της προσοχής πραγματοποιείται κυρίως στον προμετωπιαίο φλοιό, μια περιοχή του εγκεφάλου που είναι ιδιαίτερα ανεπτυγμένη στους ανθρώπους και στα πρωτεύοντα θηλαστικά.
Ωστόσο, η θεωρία αυτή άφηνε ένα σημαντικό ερώτημα αναπάντητο.
Πολλά είδη, όπως τα πουλιά και τα ψάρια, διαθέτουν επίσης εξαιρετική ικανότητα συγκέντρωσης, παρότι δεν έχουν ανεπτυγμένο προμετωπιαίο φλοιό.
«Αν κοιτάξουμε την εξέλιξη εκατοντάδων εκατομμυρίων ετών πίσω, τα πουλιά και τα ψάρια είχαν ήδη αυτή την ικανότητα. Πώς λοιπόν λύνει ο εγκέφαλος αυτό το πρόβλημα χωρίς έναν ανεπτυγμένο προμετωπιαίο φλοιό;» εξήγησε ο Ninad Kothari, μεταδιδακτορικός ερευνητής και πρώτος συγγραφέας της μελέτης.
«Καταφέραμε να εντοπίσουμε μια εξελικτικά αρχαία περιοχή στο εγκεφαλικό στέλεχος που φαίνεται να επιτελεί αυτή τη λειτουργία.»
Ανάλογη ήταν και η εκτίμηση του καθηγητή Shreesh P. Mysore, επικεφαλής της έρευνας.
Όπως δήλωσε: «Ο προμετωπιαίος φλοιός ίσως δεν αποτελεί το μοναδικό κέντρο ελέγχου της προσοχής. Εξελικτικά πολύ αρχαιότερες δομές του εγκεφάλου, που υπάρχουν σε όλα τα σπονδυλωτά, ενδέχεται να αποτελούν το κλειδί για να κατανοήσουμε πώς συγκεντρωνόμαστε και πώς καταστέλλουμε τους περισπασμούς.»
Το πείραμα στα ποντίκια
Οι ερευνητές μελέτησαν ποντίκια και διαπίστωσαν ότι η προσοχή τους ελέγχεται επίσης από ένα ανασταλτικό νευρωνικό δίκτυο στο εγκεφαλικό στέλεχος.
Το ίδιο δίκτυο υπάρχει και σε πολλά άλλα σπονδυλωτά, όπως πουλιά και ψάρια, γεγονός που υποδηλώνει ότι πρόκειται για έναν ιδιαίτερα αρχαίο εξελικτικό μηχανισμό.
Για να εξετάσουν τον ρόλο των συγκεκριμένων νευρώνων, οι επιστήμονες ανέπτυξαν ένα πείραμα στο οποίο τα ποντίκια έπρεπε να παρατηρούν οπτικά σήματα σε μια οθόνη και να ανταποκρίνονται σωστά, αγνοώντας παράλληλα άλλους περισπασμούς που εμφανίζονταν περιφερειακά.
Όσο το συγκεκριμένο νευρωνικό κύκλωμα λειτουργούσε φυσιολογικά, τα ζώα ολοκλήρωναν επιτυχώς την αποστολή.
Όταν όμως οι ερευνητές απενεργοποίησαν προσωρινά τους νευρώνες, τα ποντίκια έγιναν ιδιαίτερα ευάλωτα στους περισπασμούς, παρουσιάζοντας συμπεριφορά που θυμίζει εκείνη ατόμων με Διαταραχή Ελλειμματικής Προσοχής και Υπερκινητικότητας (ADHD).
Μόλις οι νευρώνες ενεργοποιήθηκαν ξανά, η ικανότητα συγκέντρωσης αποκαταστάθηκε.
Δεν επρόκειτο για πρόβλημα όρασης
Για να επιβεβαιώσουν ότι το αποτέλεσμα οφειλόταν πράγματι στο συγκεκριμένο νευρωνικό δίκτυο, οι επιστήμονες πραγματοποίησαν επιπλέον πειράματα.
Διαπίστωσαν ότι τα ποντίκια δεν αντιμετώπιζαν προβλήματα όρασης ή κινητικότητας.
Αυτό που είχε διαταραχθεί ήταν αποκλειστικά η ικανότητά τους να αξιολογούν ανταγωνιστικά ερεθίσματα και να επιλέγουν σε ποιο θα δώσουν προσοχή.
Νέες προοπτικές για το ADHD
Οι ερευνητές θεωρούν ότι η ανακάλυψη θα μπορούσε να οδηγήσει σε νέες, πιο εξειδικευμένες θεραπείες για διαταραχές προσοχής.
«Μια θεραπεία ή ένα φάρμακο που θα στοχεύει πολύ πιο συγκεκριμένα αυτόν τον μηχανισμό σε σχέση με όσα διαθέτουμε σήμερα αποτελεί το πιο ρεαλιστικό σενάριο εφαρμογής της ανακάλυψης», δήλωσε ο Mysore.
Ωστόσο, υπογράμμισε ότι απαιτείται ακόμη σημαντική έρευνα.
Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι θα χρειαστούν τουλάχιστον δέκα χρόνια μέχρι να διαπιστωθεί εάν ο ίδιος μηχανισμός λειτουργεί και στον ανθρώπινο εγκέφαλο και αν μπορεί να αξιοποιηθεί θεραπευτικά.
Τα επόμενα βήματα της έρευνας
Η ομάδα του Johns Hopkins σκοπεύει πλέον να επικεντρωθεί σε δύο βασικούς στόχους:
- να κατανοήσει με μεγαλύτερη ακρίβεια τον τρόπο λειτουργίας των συγκεκριμένων νευρώνων, αποκαλύπτοντας τον ακριβή βιολογικό μηχανισμό δράσης τους,
- και στη συνέχεια να διερευνήσει αν το ίδιο νευρωνικό κύκλωμα υπάρχει και λειτουργεί με ανάλογο τρόπο στους ανθρώπους.
Αν τα αποτελέσματα επιβεβαιωθούν και σε ανθρώπινες μελέτες, η ανακάλυψη θα μπορούσε να αλλάξει σημαντικά την κατανόηση της προσοχής, αλλά και να οδηγήσει σε πιο αποτελεσματικές και στοχευμένες θεραπείες για εκατομμύρια ανθρώπους που ζουν με διαταραχές συγκέντρωσης.
ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΠΕΡΙΣΣΟΤΕΡΕΣ ΕΙΔΗΣΕΙΣ:
- Γιατί το Pinterest θέλει να γίνει η νέα Google
- Πώς θα ήταν το διαδίκτυο χωρίς εφήβους στα social media
- Η εποχή της παραδοσιακής διαφήμισης φτάνει στο τέλος της
