เซลล์สมองที่เรียกว่า glia อาจเป็นจุดศูนย์กลางเมื่อพูดถึงวิธีที่มนุษย์เรียนรู้และจดจำ
หนูตัวหนึ่งวิ่งไปทั่วโต๊ะกลมที่มีรูขนาดเท่าถ้วย Dixie สล็อตเว็บตรงไม่ผ่านเอเย่นต์ สัตว์ฟันแทะจะมุ่งตรงไปที่รูที่ทิ้งลงในกล่องที่ปูด้วยกระบะทรายโดยไม่ลังเลเลย รูอื่น ๆ จะทำให้ตกลงไปที่พื้นอย่างรวดเร็ว แต่หนูตัวนี้โชคดีกว่า มันมีข้อได้เปรียบ — เซลล์เกลียของมนุษย์กำลังเติบโตในสมองของมัน
Glia ถูกมองว่าเป็นเจ้าหน้าที่สนับสนุนเซลล์ประสาทของสมองหรือเซลล์ประสาทซึ่งส่งและรับสัญญาณไฟฟ้าและเคมีของสมอง glia ได้รับการตั้งชื่อตามคำภาษากรีกว่า “glue” เป็นเวลาเกือบ 170 ปีแล้วในฐานะเซลล์ที่ยึดชิ้นส่วนของสมองไว้ด้วยกัน เซลล์เกลียบางชนิดช่วยเลี้ยงเซลล์ประสาท glia อื่น ๆ ป้องกันกิ่งก้านของเซลล์ประสาทด้วยไมอีลิน ยังมีคนอื่นโจมตีผู้บุกรุกสมองที่รับผิดชอบในการติดเชื้อหรือการบาดเจ็บ เซลล์ Glial ทำหน้าที่บำรุงรักษาสมองที่สำคัญที่สุดหลายอย่าง
แต่การศึกษาเมื่อเร็ว ๆ นี้ชี้ให้เห็นว่าพวกเขาทำมากขึ้น Glia สามารถกำหนดรูปแบบการสนทนาระหว่างเซลล์ประสาท เร่งหรือชะลอสัญญาณไฟฟ้า และเสริมสร้างการเชื่อมต่อระหว่างเซลล์ประสาทกับเซลล์ประสาท เมื่อนักวิทยาศาสตร์เกลี้ยกล่อม glia ของมนุษย์ให้เติบโตในสมองของหนูน้อย หนูเหล่านั้นเติบโตขึ้นมาอย่างฉลาดหลักแหลม นำทางบนโต๊ะที่เต็มไปด้วยรู และควบคุมงานอื่นๆ ได้เร็วกว่าหนูปกติมาก การทดลองนี้และอื่น ๆ ชี้ให้เห็นว่า glia สามารถประสานการเรียนรู้และความจำได้จริง นักประสาทวิทยา R. Douglas Fields กล่าว
“Glia ไม่ได้เล่น vibrato นั่นสำหรับเซลล์ประสาท” Fields จากสถาบันสุขภาพเด็กและการพัฒนามนุษย์แห่งชาติใน Bethesda, Md กล่าว “ Glia เป็นตัวนำ” พวกเขาอาจกำลังบอกเซลล์ประสาทว่าจะส่งสัญญาณเมื่อใดและที่ไหน และสัญญาณเหล่านั้นควรจะดังแค่ไหน นักวิทยาศาสตร์เริ่มเข้าใจว่า glia ประสานสัญญาณซิมโฟนีที่ซับซ้อนของสมองอย่างไร Fields กล่าว
แอนดรูว์ คูบ นักประสาทวิทยาจากมหาวิทยาลัยวิสคอนซิน
ริเวอร์ฟอลส์ ยอมรับบทบาทของเกลียในการเรียนรู้และความจำค่อยๆ ก้าวหน้า นักประสาทวิทยาให้ความสำคัญกับเซลล์ประสาทเนื่องจากเซลล์ประสาทมักจะมีขนาดใหญ่กว่าเซลล์เกลีย และสัญญาณไฟฟ้าของพวกมันก็ง่ายต่อการศึกษา และการวิจัยจำนวนมากเกี่ยวกับการประมวลผลข้อมูลของสมองมุ่งเน้นไปที่ไซแนปส์ ซึ่งเป็นชุมทางการสื่อสารที่มีการส่งข้อความทางเคมีระหว่างเซลล์ประสาท
“การแพร่หลายและการรับรู้ว่าเซลล์ประสาทเป็นเซลล์ชนิดเดียวที่ทำงานอยู่ในระบบประสาทส่วนกลางนั้นแพร่หลายมาก มันเรียนรู้ตั้งแต่เนิ่นๆ” Koob กล่าว “สิ่งนี้นำไปสู่ความเชื่อที่มีมาช้านานว่าการเรียนรู้และการรับรู้เป็นเพียงขอบเขตของเซลล์ประสาทเท่านั้น”
แม้ว่าเซลล์ประสาทมักจะมีขนาดใหญ่กว่าและมีชื่อเสียงมากกว่า แต่เกลียมีจำนวนมากกว่าเซลล์ประสาทในสมอง Glia มีสามสายพันธุ์: microglia, astrocytes และ oligodendrocytes ไมโครเกลียตัวเล็กๆ พองตัวและกระโจนเข้าหาผู้บุกรุกที่เข้าสู่สมอง โดยใช้สงครามเคมีเพื่อฆ่าผู้บุกรุก ขณะที่กลืนกินเซลล์ที่ตายแล้วและกำลังจะตาย Microglia ยังตัดและขจัดการเชื่อมต่อของเซลล์ประสาทที่ไม่จำเป็น ( SN: 30/11/13, p. 22 )
แอสโตรไซต์วางโครงร่างที่แหลมไว้บางส่วนกับไซแนปส์ ซึ่งมีบทบาทในการสร้างการเชื่อมต่อของเซลล์ประสาท การคาดคะเนของแอสโทรไซต์อื่นๆ เชื่อมต่อกับเส้นเลือดฝอยที่อยู่ใกล้เคียง ช่วยในการนำเลือดที่อุดมด้วยออกซิเจนไปยังเซลล์ประสาท oligodendrocytes คลาส glial ที่สาม รองรับเซลล์ประสาทโดยการหุ้มเส้นใยที่ยาวและแข็งแรงของเซลล์ประสาทที่เรียกว่าแอกซอนในไมอีลิน ซึ่งเป็นสารป้องกันไขมันที่รู้จักกันดีในชื่อสสารสีขาวของสมอง อาจต้องใช้โอลิโกเดนโดรไซต์หลายตัวจึงจะครอบคลุมแอกซอนยาวหนึ่งอันที่มีไมอีลินที่ต้องการได้
นักประสาทวิทยาเริ่มสังเกตเห็นในช่วงต้นทศวรรษ 1990 ว่า glia เป็นมากกว่าแค่ทีมสนับสนุนเซลล์ประสาท กลุ่มนักวิจัยซึ่งรวมถึง Stephen Smith ซึ่งปัจจุบันอยู่ที่มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด มีลางสังหรณ์ว่า glia สามารถสื่อสารผ่านสัญญาณทางเคมีได้ เช่นเดียวกับเซลล์ประสาท Smith และเพื่อนร่วมงานของเขาเลี้ยงกลูตาเมตซึ่งเป็นสารเคมีที่เซลล์ประสาทใช้กันทั่วไป ลงในจานที่มีแอสโตรไซต์ที่ดัดแปลงให้เรืองแสงเมื่อระดับแคลเซียมสูงขึ้น เมื่อหยดโดนเซลล์จะกระพริบทันที หลังจากหน่วงเวลาสั้นๆ เซลล์จำนวนมากขึ้นก็วาบขึ้นและคลื่นเรืองแสงเคลื่อนตัวผ่านจาน กลูตาเมตกระตุ้น astrocytes ให้ปล่อยแคลเซียมไอออนที่ติดแท็กเรืองแสงซึ่งเป็นสัญญาณว่า glia ใช้ในการสื่อสาร ทีมของ Smith รายงานใน Science ในปี 1990
สี่ปีต่อมา ไมเคน เนเดอร์การ์ด ซึ่งปัจจุบันอยู่ที่ศูนย์การแพทย์มหาวิทยาลัยโรเชสเตอร์ในนิวยอร์ก แสดงให้เห็นว่าแอสโทรไซต์ไม่เพียงแต่พูดคุยกันเองโดยใช้สัญญาณแคลเซียม แต่ยังใช้สัญญาณเพื่อสื่อสารกับเซลล์ประสาทด้วย
ในช่วงสองทศวรรษที่ผ่านมา นักประสาทวิทยาได้ศึกษาเกี่ยวกับแอสโทรไซต์และการส่งสัญญาณของพวกมันในสัตว์หลายชนิด แอสโทรไซต์ของมนุษย์นั้นยาวกว่าแอสโตรไซต์ของเมาส์ 2.6 เท่า และเคลื่อนคลื่นแคลเซียม-ไอออนผ่านสมองด้วยความเร็วที่เร็วกว่าแอสโตรไซต์ของหนูถึงห้าเท่า มนุษย์ยังมีแอสโตรไซต์ย่อยซึ่งไม่มีอยู่ในสมองของหนูและหนู Nedergaard และเพื่อนร่วมงานรายงานในปี 2552 ใน วารสารประสาทวิทยา ตัวอย่างเช่น แอสโทรไซต์ Interlaminar ขยายเส้นใยยาวผ่านคอร์เทกซ์ซึ่งเป็นส่วนนอกของสมอง ซึ่งเกี่ยวข้องกับกระบวนการคิดที่สูงขึ้น เช่น การเรียนรู้ ความจำ และความคิดสร้างสรรค์ สล็อตเว็บตรงไม่ผ่านเอเย่นต์