κορτιζόλη πλαστικότητα: Η ομάδα του νευροβιολόγου Μάικλ Γκρίνμπεργκ της Ιατρικής Σχολής του Harvard δημοσίευσε στο περιοδικό Nature μελέτη που δείχνει ότι η κορτιζόλη λειτουργεί σαν βιολογικός «χρονοδιακόπτης» που σταδιακά κλείνει τις κρίσιμες περιόδους μάθησης στον εγκέφαλο.
Η εργασία, με πειράματα σε νεαρά ποντίκια, δείχνει ότι η φυσιολογική έκθεση στο φως προκαλεί απελευθέρωση κορτικοστερόνης —το αντίστοιχο της ανθρώπινης κορτιζόλης στα τρωκτικά— και αυτή με τη σειρά της ενεργοποιεί κύτταρα του εγκεφάλου, τα αστροκύτταρα, οδηγώντας στην έκφραση περισσότερων από 100 γονιδίων που ωριμάζουν το εξωκυττάριο πλέγμα και σταθεροποιούν υπάρχουσες συνδέσεις.
Με απλά λόγια, η κορτιζόλη μέσω των αστροκυττάρων μετατρέπει τον πλαστικό, ευέλικτο εγκέφαλο του νεογνού σε έναν πιο ώριμο και λιγότερο ευέλικτο εγκέφαλο ενηλίκου, περιορίζοντας τη δυνατότητα δημιουργίας νέων νευρωνικών συνδέσεων.
Κορτιζόλη, αστροκύτταρα και πλαστικότητα
Στη μελέτη, οι ερευνητές παρακολούθησαν την ακολουθία ερεθίσματος-απάντησης: το φως ενεργοποιεί την έκκριση κορτικοστερόνης, αυτή προσδένεται σε υποδοχείς πάνω στα αστροκύτταρα και τα ενεργοποιημένα αστροκύτταρα πυροδοτούν ένα πρόγραμμα γονιδιακής έκφρασης που ωριμάζει το εξωκυττάριο πλέγμα.
Συγκεκριμένα, η ενεργοποίηση προκάλεσε την αύξηση της έκφρασης γονιδίων που εμπλέκονται στην ωρίμανση του δικτύου γύρω από τους νευρώνες, ένα είδος βιολογικού «πλέγματος» που εμποδίζει την ελάττωση ή τη δημιουργία νέων συνδέσεων.
Το αποτέλεσμα είναι ότι οι κρίσιμες περίοδοι μάθησης κλείνουν φυσιολογικά με την πάροδο του χρόνου —απαντώντας στο ερώτημα γιατί δεν παραμένουμε σε μια δια βίου κατάσταση υψηλής πλαστικότητας και γιατί δεν μαθαίνουμε π.χ. νέες γλώσσες τόσο εύκολα ακόμα και στα 70.
Αντιστροφή της διαδικασίας στην έρευνα
Το πιο εντυπωσιακό εύρημα ήταν ότι οι ερευνητές μπόρεσαν να αντιστρέψουν αυτή τη διαδικασία: όταν αφαίρεσαν γενετικά τους υποδοχείς της κορτιζόλης από τα αστροκύτταρα ενηλίκων ποντικιών, ο εγκεφαλικός ιστός εμφάνισε ξανά σημάδια αυξημένης πλαστικότητας και οι κρίσιμες περίοδοι ξανανοίχτηκαν.
Αυτό υποδηλώνει ότι η μείωση της δράσης της κορτιζόλης —ή η απομάκρυνση των υποδοχέων της— θα μπορούσε, θεωρητικά, να επαναφέρει την εγκεφαλική πλαστικότητα σε ενήλικες και να διευκολύνει την αποκατάσταση μετά από τραύμα, εγκεφαλικό ή νευροεκφυλιστικές νόσους, αν και η εφαρμογή στον άνθρωπο απέχει ακόμα.
Όπως εξηγεί ο επικεφαλής ερευνητής Μάικλ Γκρίνμπεργκ: «Πιστεύουμε ότι ανακαλύψαμε έναν βασικό μηχανισμό που ελέγχει το κλείσιμο των κρίσιμων περιόδων. Όταν αυτός ο μηχανισμός απορυθμίζεται -είτε κλείνει πολύ νωρίς, είτε πολύ αργά, είτε με λάθος τρόπο- μπορεί να συμβάλει σε παθήσεις όπως ο αυτισμός, η σχιζοφρένεια ή η διπολική διαταραχή».
Κλινικές προοπτικές και όρια
Οι συγγραφείς τονίζουν ότι πρόκειται για θεμελιώδη βιολογικά ευρήματα που ανοίγουν νέους δρόμους στη νευροεπιστήμη, αλλά χρειάζονται πολλές επιπλέον μελέτες πριν οποιαδήποτε θεραπευτική εφαρμογή σε ανθρώπους γίνει ρεαλιστική.
Η ανακάλυψη του Harvard προσφέρει ένα νέο πλαίσιο κατανόησης: για πρώτη φορά συνδέεται μια συγκεκριμένη ορμόνη, τα αστροκύτταρα ως κυτταρικός τύπος και μια χρονική διαδικασία —το κλείσιμο των κρίσιμων περιόδων— σε ένα ενιαίο μηχανισμό.
Το εύρημα εγείρει επίσης ερωτήματα για το πώς η πρώιμη ή η καθυστερημένη ωρίμανση επηρεάζει τη γνώση, τη συμπεριφορά και την ευαισθησία σε νευροψυχιατρικές καταστάσεις, ανοίγοντας πεδία για μελλοντική έρευνα και πιθανές κλινικές παρεμβάσεις.
