چگونه سروتونین ارتباطات درون مغز را متعادل می‌کند؟

مغز ما به‌طور پیوسته درگیر ارتباطات داخلی خود است. این ارتباطات داخلی معمولا با رویدادهای حسی خارجی نیز بمباران می‌شوند. از‌این‌رو تاثیر هر دو فرایند عصبی باید به‌طور دائم تنظیم شود تا از عدم تعادل آنها جلوگیری به عمل‌آید. یک تیم از دانشمندان در دانشگاه رور بوخوم(RUB) نقش انتقال‌دهنده‌ی عصبی سروتونین در این سناریو را تشریح کردند. آنها دریافتند که انواع مختلف گیرنده‌های سروتونرژیک، افزایش هر دو جریان اطلاعات را به روشی جداگانه کنترل می‌کنند. یافته‌های آنها ممکن است دسترسی به مفاهیمی جدید در تشخیص و درمان اختلالات عصبی مربوط به نقص سیستم سروتونین را تسهیل نماید.

تاثیر بر جریان‌های مختلف اطلاعات در مغز

دکترDirk Jancke، رئیس گروه تصویربرداری نوری در انستیتوی محاسبات عصبی توضیح می‌دهد:

"مثال زیر از زندگی روزمره ممکن است کاری که مغز نیاز به حل آن دارد را شرح دهد."

"تصور کنید که به هنگام صرف شام در کنار خانواده‌ی خود نشسته‌اید، یک بحث داغ در مورد نحوه‌ی صحیح سازماندهی برخی امور داخلی در جریان است. ناگهان تلفن شروع به زنگ خوردن می‌کند؛ شما به تلفن پاسخ می‌دهید در‌حالی که بحث خانوادگی در‌حال ادامه است. برای درک درست شخص تماس گیرنده، افراد در این طرف خط باید آرامتر صحبت‌کنند یا تماس گیرنده باید بلند صحبت کند. بنابراین، بلندی صدای مکالمه‌ی پس زمینه‌ی داخلی و تماس خارجی، برای اطمینان از عدم تداخل اطلاعات، به معنای تفکیک آنها؛ باید به درستی تنظیم شود."

همانند این مثال، فرایند‌های قابل ‌مقایسه‌ی مغزی سروتونین را وارد فرآیند کار می‌کنند.

سروتونین یک انتقال دهنده‌ی عصبی سیستم اعصاب مرکزی است که به اصطلاح عامیانه "هورمون شادی" خوانده می‌شود‌؛ زیرا به تغییر وضعیت در مغز کمک می‌کند و اغلب با تاثیرات در خلق و خو ارتباط دارد. مطالعه‌ی تیم RUB نشان می‌دهد که سروتونین در سنجش جریان ورودی حسی و سیگنال‌های مغزی نیز شرکت می‌کند.

کنترل ترشح عصبی سروتونین با نور

دانشمندان علوم اعصاب RUB ساز‌و‌کار‌هایی اساسی در آزمایشاتی که پردازش اطلاعات بینایی را در قشر مغزی مورد بررسی قرار‌می‌دادند، کشف کردند.

برای مطالعه‌ی خود از موش‌های اصلاح ژنتیکی شده‌ای استفاده کردند که در آنها انتشار سروتونین با نور قابل کنترل است.

این سری موش‌ها توسط گروهی از دپارتمان جانورشناسی و نوروبیولوژی، توسعه‌داده‌شده‌بودند تا فعال‌سازی خاص نورون‌های سروتونرژیک توسط یک فیبر نوری کاشته شده را فراهم کنند.

تیم RUB با ترکیب این تکنیک با تصویربرداری نوری دریافت که افزایش سطح سروتونین در قسمت بینایی مغز منجر به سرکوب همزمان فعالیت در حال انجام و فعالیت ناشی از محرک‌های بینایی می‌شود.

اینجا دو نوع گیرنده نقش عمده‌ای دارند. زهره عظیمی، نویسنده‌ی اول این مطالعه، بیان می‌دارد: " این برای ما شگفت‌آور بود زیرا هر دو گیرنده نه تنها در سلول‌های عصبی خاصی پدیدار شده بلکه به‌طور‌گسترده در انواع مختلف سلول در مغز نیز توزیع می‌شوند."

اقدام جداگانه‌ی این گیرنده‌ها مدولاسیون متمایز اطلاعات حامل ارتباطات داخلی مغز و سیگنالهای حسی برانگیخته را ممکن می‌سازد. سطح پایین سروتونین، آنطور که به‌طور معمول در هنگام خواب شبانه اتفاق می‌افتد، باعث ایجاد ارتباطات داخلی در مغز می‌شود و بدین‌ترتیب فعالیت ساز‌و‌کارهای مهم رویا دیدن را تقویت می‌کند. یانکه می‌گوید: " از سوی دیگر، اختلال در عملکرد متقابل این گیرنده‌ها، ریسک تاکید بیش‌از‌حد بر هر یک از کانال‌های اطلاعات داخلی یا خارجی را افزایش می‌دهد."

برای مثال، توزیع نامنظم گیرندهی HT-5 که ناشی از تمایل ژنتیکی است، ممکن است در یک دریافت نامتعادل از دنیای داخلی و خارجی، مشابه آنچه در تصویر بالینی افسردگی و اوتیسم مشاهده می‌شود، پدیدار شود.

منبع: ساینس دیلی