Xo'sh, bir narsani tan olishim kerak: butun umrim davomida miya tuzilishi meni hayratda qoldirgan, ammo miyadagi yog'lar haqida hech qachon unchalik o'ylamaganman. Ya'ni, barchamiz neyronlar, sinapslar va boshqa barcha murakkab neyrobiologik terminlarni eshitganmiz. Ammo yog'lar? Lipidlar? Bu ko'proq miya olimi emas, balki parhezshunos gapiradigan narsaga o'xshaydi.
Lekin tayyor turgan bo'lsangiz, chunki tadqiqotchilar jamoasi shunday bir tadqiqot o'tkazishdiki, u mening miya kimyosi haqidagi tasavvurlarni butunlay o'zgartirib yubordi.
Xo'sh, miya lipidlari aynan nima?
Keling, qisqacha tushuntiraman. Lipidlar — bu yog'li molekulalar bo'lib, ular miyangizning har qayerida mavjud. Ular neyronlaringizni o'rab turuvchi membranalar hosil qiladi (buni kichik biologik uylar devori deb tasavvur qiling). Ular miyelin qobig'ini — nerv tolalarini o'rab turuvchi va elektr signallarining miya bo'ylab chaqmoq tezligida harakatlanishiga yordam beruvchi himoya qatlamini yaratadi. Shuningdek, ular miya hujayralarining bir-biri bilan aloqa qilishida muhim rol o'ynaydi.
Aslida, lipidlar bo'lmasa, miyangiz simlari va korpusi bo'lmagan kompyuterga o'xshash bo'lar edi. Hamma narsa shunchaki... maqsadsiz suzib yurgan bo'lardi.
Lekin eng hayratlanarli jihati shundaki: ushbu molekulalar qanchalik muhim bo'lishidan qat'i nazar, olimlar miyadagi turli lipidlar qayerda joylashganini juda xira tasavvurga ega bo'lishgan. Genlar yoki oqsilni o'rganish uchun juda yaxshi ishlaydigan tasvirlash usullari lipidlar uchun yetarli emas.
Miya yog'larini xaritalash izlanishi
EPFL (Shveytsariya universiteti) tadqiqotchilari aynan shu muammoni hal qilishga qaror qilishdi. Professor Jiovanni D'Angelo va uning jamoasi boshchiligida ular dunyodagi eng batafsil "miya yog'larini qidirish" jarayonini boshladilar.
Ular mass-spektrometriya tasvirlash usulidan foydalanishdi, bu asosan alohida lipid molekulalarini aniqlay oladigan super-kuchli mikroskopga ega bo'lishdek gap. Ular sichqon miyasi to'qimasining ingichka qatlamlarini birin-ketin skanerlab, qaysi lipidlar borligini va ular aynan qayerda joylashganini aniqlashdi.
11 ta sichqondan olingan 109 ta miya qatlamidagi 172 xil lipid turini tahlil qilib, ular taxminan 7 millionta individual o'lchov natijasini olishdi. (Bu raqamni bir soniya o'ylab ko'ring. Yetti. Million.) Keyin ular barcha ma'lumotlarni mashinali o'rganish (machine learning) vositalariga kiritib, keng qamrovli 3D xaritani tuzishdi.
Miyangizning "Lipizonlari" bilan tanishing
Natija nima bo'ldi? Sichqon miyasi bo'ylab 539 ta kimyoviy jihatdan ajralib turuvchi hududlarni ko'rsatuvchi batafsil atlas. Tadqiqotchilar bu hududlarni mos ravishda "lipizonlar" deb atashdi — chunki olimlar yangi so'z yasashdan o'zlarini tiya olishmaydi.
Har bir lipizon o'zining xarakterli lipid kombinatsiyasiga ega, xuddi turli mahallalar o'ziga xos muhitga ega bo'lganidek. Bu hududlarning ba'zilari biz o'nlab yillar davomida bilgan miya tuzilmalariga to'la mos keladi. Ammo boshqalari? Ular an'anaviy xaritalash usullari bilan hech kim ilgari ko'rmagan kimyoviy chegaralarni ochib berdi.
Tadqiqotchilardan biri, Luka Fusar Bassini, buni shunday tushuntirdi: "Aslida, lipidlar pochtali indekslar kabi ishlaydi, ular miyaning bir-biridan uzoq, ammo bir-biri bilan bog'liq qismlariga bir xil kimyoviy manzilni beradi."
Naqadar ajoyib! Miyangiz o'zini geografik belgilar sifatida ushbu yog' molekulalari yordamida tashkil qilishi ma'lum bo'ldi.
Oq modda sirlarni yashirgan edi
Mana shu yerda ish yanada qiziqarli bo'lib boradi. Atlasdagi eng katta kashfiyotlardan biri oq modda — ya'ni miyaning turli qismlarini bog'lovchi nerv tolalarini o'z ichiga olgan to'qima bilan bog'liq edi. Olimlar oq moddaning kimyoviy tarkibi bir xil (bir jinsli) deb hisoblab kelganlar. Axir u miyaning "magistral yo'llari" hisoblanadi — siz barcha magistrallar bir xil ko'rinishda bo'lishini kutishingiz mumkin.
Ammo lipid xaritasi boshqacha hikoyani ko'rsatdi. Oq modda aslida o'ziga xos kimyoviy imzosiga ega bo'lgan alohida lipid zonalari bilan to'la. Bu shuni anglatadiki, miyelin (nerv tolalarini o'rab turuvchi izolyatsiya) ishlab chiqarishga mas'ul hujayralar ularning genlari ko'rsatganidan ko'ra ancha xilma-xil ekan.
Bu xuddi uzoq va zerikarli to'g'ri yo'l deb o'ylaganingiz magistral yo'lning bo'ylab o'nlab kichik mahallalar borligini va ularning har biri o'ziga xos xususiyatga ega ekanligini bilib olishga o'xshaydi.
To'xtang — homiladorlik miya kimyosini o'zgartiradimi?
Endi esa haqiqiy hayratlanarli narsa. Tadqiqotchilar homilador sichqonlarni o'rganib, ko'plab miya hududlarida lipid tarkibining sezilarli darajada o'zgarganini ko'rishdi. Va eng muhimi: bu homiladorlik bilan bog'liq o'zgarishlar erkak va urg'ochi miyalar o'rtasidagi odatiy farqlardan ham kuchliroq edi.
Korteks (miyaning burunli tashqi qatlami)da o'zgarishlar juda keng ko'lamli bo'ldi. Galaktosil-seramid — miyelinning asosiy tarkibiy qismi — miyaning ko'p qismidagi oq modda bo'yicha keskin ko'tarildi.
Tadqiqotchi Jiole La Manno buni shunday tushuntirdi: "Bu o'zgarishlar birgalikda miyaning homiladorlik talablariga moslashish uchun o'zining "simlar tizimini" qayta sozlashini ko'rsatadi."
Shunday qilib, odamlar "homiladorlik miyasi" (pregnancy brain) sababli unutuvchanlik yoki o'zini lanj his qilish haqida gapirganlarida, bu shunchaki tasodif emas, balki haqiqiy neyroximyoviy o'zgarishlar bo'lishi mumkin. Miya shunchaki uyqu yetishmasligi va gormonal tartibsizlik bilan kurashmaydi — u homiladorlik va yangi onalik bilan bog'liq barcha jarayonlarga tayyorlanish uchun o'zining lipid landshaftini haqiqatda qayta tashkil qiladi.
Bu miya kasalliklari uchun nima beradi?
Bilaman, siz nima deb o'ylayotganingizni: "Bu qiziq ilmiy yangilik, lekin biz bu ma'lumotlardan amalda nima qilamiz?"
Mana shu yerda ish qiziqarli bo'ladi. Tadqiqotchilar allaqachon ushbu atlas miyaning qarishi va neyrologik kasalliklarni tushunishga qanday yordam berishi haqida o'ylashmoqda. Lipidlar nerv tolalaridagi miyelin qobig'ini hosil qilishini eslaysizmi? Miyelin bilan bog'liq muammolar multiplikoz kabi kasalliklar bilan bog'liq. Shuningdek, miya lipidlaridagi o'zgarishlar Altsgeymer kasalligi va depressiya bilan ham tobora ko'proq bog'lanmoqda.
Miyaning normal lipid landshaftini tushunish orqali olimlar endi solishtirish uchun asosiy ko'rsatkichga ega bo'lishdi. Agar kimningdir miya lipidlari kutilgan qonuniyatlardan farq qila boshlasa, bu potensial ravishda erta ogohlantirish belgisi yoki yangi davolash usullari uchun maqsad bo'lishi mumkin.
Keng ko'lamli manzara
Ushbu tadqiqotning men uchun eng hayratlanarlisi — bu shunchaki aniq natijalar emas, balki neyrobiologiya sohasida biz qanday ishlashimiz uchun nima anglatishidir. O'nlab yillar davomida biz anatomiya, gen faolligi va neyron aloqalariga asoslangan holda miyaning tobora batafsil xaritalarini tuzib keldik. Ammo ushbu lipid atlasi biz to'liq anglamagan yana bir butun tashkiliy qatlam borligini ko'rsatdi.
Miyaning kimyoviy geografiyasi biz tasavvur qilganimizdan ko'ra murakkabroq va dinamikroq ekanligi ma'lum bo'ldi. Va bu geografiya doimiy ravishda organizmning o'zgaruvchan ehtiyojlariga — xoh u homiladorlik bo'lsin, xoh qarish yoki kasallik bilan kurashish bo'lsin — moslashib boradi.
Tadqiqotlar davom etgani sayin, men aminman: biz ushbu oddiy yog'li molekulalar miya salomatligi va kasalliklarida hech kim kutganidan ancha katta rol o'ynashini bilib olamiz. Keyingi safar kimdir sizni "ahmoq" (fathead - inglizcha "yog'li bosh" ma'nosida) deb atasa, unga fikrlash imkonini beradigan narsa aynan miyangizdagi yog' miqdori ekanligini faxr bilan aytishingiz mumkin.