Grajdul în care lucrează se află în țara de cai din Millbrook, New York, dar răsună cu triluri, tweet-uri și obligațiuni - muzica neobișnuită a mai mult de o mie de canari și crenguțe. "Auzi că-i cântă inima afară?" Întreabă Fernando Nottebohm. "Are mai mult de o duzină de cântece. Le spune bărbaților:„ Acesta este teritoriul meu. " Le spune femeilor: „Hei, uită-te la mine”.
Continut Asemanator
- Cântecele acestei păsări împărtășesc repere matematice cu muzica umană
- Cum creierele noastre creează amintiri
Deconstruirea păsărilor poate părea un mod improbabil de a agita biologia. Însă cercetările lui Nottebohm au spulberat convingerea că un creier își primește cota de celule nervoase la scurt timp după naștere și rămâne neputincios în timp ce una câte una mor - un „fapt” a intrat în craniul fiecărui școlar. Dimpotrivă, biologul originar din Argentina, de multe ori, a demonstrat în urmă cu două decenii că creierul unei păsări cântătoare mascul crește celule nervoase proaspete în toamnă pentru a-i înlocui pe cei care dispar în timpul verii.
Descoperirile au fost șocante, iar oamenii de știință au exprimat scepticismul că creierul uman adult are același efect pentru regenerare. „Citește-mi buzele: nu există neuroni noi”, a învârtit Pasko Rakic, un neuroștiințific al Universității Yale îndoielnic că o persoană, ca o pasăre, ar putea crește noi neuroni doar pentru a învăța o melodie.
Cu toate acestea, inspirați de activitatea lui Nottebohm, cercetătorii au continuat să constate că alte animale adulte - inclusiv ființe umane - sunt într-adevăr capabile să producă noi celule ale creierului. Și în luna februarie, oamenii de știință au raportat pentru prima dată că nervii curat la nivelul creierelor de șoareci adulți au părut să conducă impulsuri - o constatare care a adresat îngrijorări persistente că neuronii adulți nou formați ar putea să nu funcționeze. Deși aceste dovezi sunt preliminare, oamenii de știință consideră că acest corp în continuă cercetare va oferi perspective asupra modului în care oamenii învață și își amintesc. De asemenea, studierea neurogenezei, sau a creșterii nervilor, îi poate conduce să înțeleagă și să trateze mai bine boli devastatoare, cum ar fi Parkinson și Alzheimer, cauzate de nervii irosi din creier.
Puțini ar fi prezis că un cortegiu canar va duce la o astfel de descoperire. Studiile pe păsări ale lui Nottebohm „au deschis ochii că creierul adult se schimbă și dezvoltă noi celule de-a lungul vieții”, spune neurobiologul Fred Gage, de la Institutul Salk din La Jolla, California, al cărui laborator a găsit recent dovezi de regresiune a celulelor nervoase în creierul uman.
Cercetările lui Nottebohm au obținut renume în biologie și nu numai. Un om de știință care avansează o viziune neconvențională și este ulterior revendicat face o dramă convingătoare, prezentând un erou care apelează la rebelul din noi și o lecție prudentă pentru a rămâne cu mintea deschisă. Cu toate acestea, Nottebohm preferă să fie revoluționar pentru om de stat. „Odată am fost în 5 sau 10 la sută dintre oamenii de știință care au crezut în neurogeneză”, spune el. "Acum 95 la sută acceptă această poziție. Mi-a plăcut mai degrabă să fiu în minoritate."
A fost iubitor de păsări încă de la copilărie, la Buenos Aires. „Ascultarea păsărilor a fost un fel de hobby-ul meu”, spune el. "Alți băieți aveau mașini, aveam păsări. Mi-a plăcut să încerc să le identific după cântecele lor." A obținut un doctorat la Universitatea California din Berkeley - da, studiind păsările - înainte de a se muta la Universitatea Rockefeller.
Un moment cheie a venit în 1981, când a arătat că volumul părții creierului unui canar masculin care controlează modificările sezoniere. Vârful este primăvara, când nevoia de împerechere cere cea mai mare capacitate muzicală a unui pretendent și se micșorează vara. Apoi începe să se extindă din nou în toamnă - un timp pentru a învăța și reîncărca noi melodii. Aceste fluctuații, a arătat mai târziu Nottebohm și colegii săi, au reflectat moartea și nașterea a mii de neuroni. „Uimitor”, au scris recent Gage și un coleg.
De-a lungul anilor, numeroase laboratoare au prezentat dovezi că neurogeneza adultă are loc la o serie de animale, inclusiv șobolanul, șiretul copacului și un tip de maimuță, marmosetul. Între timp, oamenii de știință au obținut indicii despre sursa noilor neuroni. Lucrând cu păsările, un tânăr coleg al lui Nottebohm, Arturo Alvarez-Buylla, a urmărit noii nervi către anumite celule stem din mucoasa ventriculelor, care sunt cavități pline de lichid în creier. Celulele stem (atât de mult în știri) există în tot corpul. Sunt celule nedefinite care pot dezvolta o funcție specializată, transformându-se, să spunem, într-o celulă a ficatului sau a sângelui. Descoperirea că neuronii pot apărea din celulele stem din creierul încetează speranțele unui material potențial nelimitat pentru repararea țesutului cerebral deteriorat. Dar cercetătorii avertizează că, deocamdată, este doar o speculație că celulele stem capabile să devină neuroni pot fi utilizate în acest fel.
În 1998, cercetătorii au raportat că creșterea neuronală are loc și în creierul uman adult. Studiile au folosit țesutul creierului de la persoane care au murit de cancer. Pacienții au fost tratați în Suedia și injectați cu un produs chimic numit BrdU. Deoarece BrdU este încorporat în ADN-ul celulelor divizante, substanța chimică ar putea servi drept marker pentru orice celule nervoase noi din creier. În cadrul studiului, cercetătorii suedezi au livrat mostrele de creier la Gage în La Jolla. El și colegii săi au găsit BrdU în hipocamp, o parte a creierului care expune amintiri, sugerând că noi neuroni s-au dezvoltat și poate au jucat un rol în stocarea informațiilor.
Aproape toate dovezile de neurogeneză a adulților la mamifere sunt limitate la hipocamp și nimeni nu este sigur ce fac acești noi neuroni, dacă este ceva. Până când oamenii de știință stabilesc că nervii noi funcționează apar și în cortexul cerebral, unde sunt procesate gândurile superioare, Rakic și alții rămân sceptici că neurogeneza adultă face multă diferență în funcția creierului real. „Începem viața cu o mulțime de neuroni educați, dar la un moment dat, toți devin absolvenți de facultate”, spune el. "Cu neurogeneza din cortexul cerebral, ai avea neuroni care nu au mers niciodată la școala elementară. Noi celule îți vor eroda toate amintirile. Ai renunța la tot ce ai muncit să dobândești."
Elizabeth Gould, un neurobiolog de la Universitatea Princeton, care a găsit neurogeneză în marmoset și alte primate adulte, susține că noile celule nervoase trebuie să fie utile. „Nu-mi vine să cred că natura ar duce la toate problemele de a crea mii de celule noi pe zi fără scop”, spune ea. „Corpul nu este redus cu resursele sale.”
Nottebohm spune că creierul îmbătrânit probabil trebuie să dezvolte celule nervoase pentru a învăța lucruri noi. „Creierul rămâne fără spațiu de memorie”, spune el. "Toți cei trecuți de 50 de ani știu asta. Dacă ne amintim totul, ne-ar fi suprasolicitat".
Cu același zel pe care l-a arătat când a confundat pentru prima dată înțelepciunea primită, Nottebohm a început o nouă muncă cu chickadees negri la mijlocul anilor '90. Una dintre speciile de păsări americane care vor intemni iarna nordică, năutul subzistă în acel sezon pe semințe și alte alimente pe care le-au ascuns în copaci. Nottebohm a constatat că vin toamna, păsările cresc celule noi într-un centru creier care se ocupă de memoria spațială, capacitatea de a naviga și de a găsi lucruri. Puterea creierului adăugată îi ajută pe chickadees să-și identifice trovele ascunse luni mai târziu, spune Nottebohm.
O asemenea intuiție câștigă admirație. „Fernando a fost întotdeauna înaintea tuturor”, spune Gould. „Până acum, oamenii nu au reușit să accepte descoperirile sale ca fiind interesante sau importante. Acum se apropie.”
