Μια νέα έρευνα της Ιατρικής Σχολής του Harvard, έρχεται να φωτίσει έναν από τους πιο μυστηριώδεις μηχανισμούς της ανάπτυξης του εγκεφάλου, το πώς «σχηματίζονται» οι κρίσιμες περίοδοι μάθησης στην πρώιμη ζωή.

Οι επιστήμονες του Harvard ανακάλυψαν σε πειράματα με ποντίκια ότι η κορτιζόλη, η ορμόνη που συνδέεται με το στρες, ενεργοποιεί μια αλυσίδα αλλαγών στον εγκέφαλο, η οποία μειώνει σταδιακά την πλαστικότητά του καθώς το έμβιο ον ωριμάζει.

Η μελέτη δημοσιεύτηκε στις 20 Μαΐου στο επιστημονικό περιοδικό Nature.

Τι είναι οι «κρίσιμες περίοδοι»

Οι λεγόμενες «κρίσιμες περίοδοι» είναι τα πρώτα στάδια μετά τη γέννηση, κατά τα οποία ο εγκέφαλος είναι εξαιρετικά δεκτικός σε εξωτερικά ερεθίσματα και εμπειρίες. Σε αυτό το διάστημα διαμορφώνονται οι νευρωνικές συνδέσεις που επηρεάζουν τη μάθηση, τη συμπεριφορά και τη γνωστική ανάπτυξη μέχρι την ενήλικη ζωή.

Ωστόσο, μέχρι σήμερα οι επιστήμονες δεν κατανοούσαν πλήρως γιατί και πώς αυτές οι περίοδοι σταματούν.

Η ερευνητική ομάδα του Harvard διαπίστωσε ότι, όταν τα νεαρά ποντίκια εκτίθενται φυσιολογικά στο φως, παράγεται κορτικοστερόνη, το αντίστοιχο της κορτιζόλης στα τρωκτικά. Η ορμόνη αυτή ενεργοποιεί ειδικούς υποδοχείς σε κύτταρα του εγκεφάλου που ονομάζονται αστροκύτταρα.

Τα αστροκύτταρα ενεργοποιούν με τη σειρά τους περισσότερα από 100 γονίδια, οδηγώντας στην ωρίμανση του εξωκυττάριου πλέγματος γύρω από τους νευρώνες. Η διαδικασία αυτή περιορίζει σταδιακά τη δημιουργία νέων συνδέσεων στον εγκέφαλο και ουσιαστικά «κλείνει» την περίοδο αυξημένης πλαστικότητας.

Η σύνδεση της κορτιζόλης με τον ανθρώπινο εγκέφαλο

Όταν όμως τα ποντίκια μεγάλωσαν σε σκοτεινό περιβάλλον, η διαδικασία αυτή δεν ενεργοποιήθηκε ποτέ. Οι ερευνητές παρατήρησαν επίσης ότι όταν αφαίρεσαν συγκεκριμένους υποδοχείς κορτιζόλης από ενήλικα ποντίκια, ο εγκέφαλος έδειξε ξανά σημάδια αυξημένης πλαστικότητας, σαν να «άνοιξαν» εκ νέου οι κρίσιμες περίοδοι μάθησης.

Αναλύοντας υπάρχοντα δεδομένα από ανθρώπινους εγκεφάλους, οι επιστήμονες εντόπισαν ότι η ίδια βιολογική οδός φαίνεται να υπάρχει και στους ανθρώπους, με κορύφωση κατά την εφηβεία.

Οι ερευνητές εκτιμούν ότι τα ευρήματα ίσως βοηθήσουν στην κατανόηση νευροαναπτυξιακών και ψυχιατρικών διαταραχών, όπως ο αυτισμός, η σχιζοφρένεια και η διπολική διαταραχή, οι οποίες πιθανόν σχετίζονται με προβλήματα στον χρονισμό αυτών των κρίσιμων περιόδων ανάπτυξης του εγκεφάλου.

Παράλληλα, η ομάδα σκοπεύει να εξετάσει πώς το έντονο στρες στα πρώτα χρόνια ζωής επηρεάζει αυτή τη διαδικασία, αλλά και τι συμβαίνει στον ίδιο μηχανισμό κατά τη γήρανση του εγκεφάλου.

«Πιστεύουμε ότι ανακαλύψαμε έναν βασικό μηχανισμό που ελέγχει το κλείσιμο των κρίσιμων περιόδων κατά την ανάπτυξη», δήλωσε ο νευροβιολόγος Μάικλ Γκρίνμπεργκ, επικεφαλής της μελέτης.

Με πληροφορίες από Lifo, Ιατρική Σχολή του Harvard