A HUN–REN Kísérleti Orvostudományi Kutatóintézet (HUN-REN KOKI) kutatói jelentős eredményt értek el az idegsejtek közötti kommunikáció mechanizmusainak megértésében. A kutatók felfedezték, hogyan képesek az idegsejtek egységes jeleket – úgynevezett akciós potenciálokat – továbbítani különböző átmérőjű axonokon keresztül – közölte a kutatóintézet.

A beszámoló szerint az eredmények nemcsak az idegrendszer alapvető működésébe engednek mélyebb betekintést, hanem potenciálisan új utakat nyithatnak meg a neurológiai betegségek, így például az epilepszia kezelésében is.

A kutatás eredményei a Plos Biology folyóiratban jelentek meg. Az axonok (az idegsejtek információt továbbító nyúlványai) különböző átmérőjű szakaszain vizsgálták az akciós potenciálokat, és kiderült, hogy ezek a jelek valódi digitális jelként biztosítják az idesejtek közötti kommunikációt. Az axonok apró mérete miatt eddig nem volt lehetséges ilyen részletes méréseket végezni. Az axon különböző átmérőjű szakaszokból áll, és korábban nem volt egyértelmű, hogy ezek az eltérő átmérők hogyan befolyásolják az elektromos jelek terjedését.

A HUN-REN KOKI kutatói kimutatták, hogy az akciós potenciál alakja az axon mentén egységes marad, függetlenül annak átmérőjétől. Ez a felfedezés arra utal, hogy az idegsejtek digitális jeleket használnak a kommunikáció során.

Az idegrendszeri jelek pontos továbbítása létfontosságú a test és az agy működéséhez.

Az eredmények új perspektívát nyitnak a neurológiai rendellenességek jobb megértésére és kezelésére, továbbá hosszabb távon hozzájárulhatnak az idegrendszerrel kapcsolatos terápiás megoldások fejlesztéséhez. Az ioncsatornák sűrűségének szabályozása kulcsszerepet játszik abban, hogy az idegsejtek különböző átmérőjű axonjaiban egységes jelek haladhassanak végig.

A kutatás során azt is megállapították, hogy a káliumcsatornák egy speciális csoportja, az úgynevezett Kv1 család nem egyenletesen működik az axonok mentén. A keskenyebb szakaszokon, ahol az elektromos jel természetes módon lelassulna, a Kv1 hatása nagyobb és felgyorsítja az akciós potenciál lefutását. Ezáltal az akciós potenciál alakja mindenféle átmérőjű szakaszon egyforma marad, így, az egy axon mentén egységesített akciós potenciál valódi digitális jelként működik.