Hlev, v katerem deluje, je v deželi konj Millbrook v New Yorku, vendar odmeva s tremi, tvitovi in obligatoti - hudomušno glasbo več kot tisoč kletk v kletkah in korenin. "Si slišal, da nekdo poje svoje srce?" Vpraša Fernando Nottebohm. "Ima več kot ducat pesmi. Samcem pravi:" To je moje ozemlje. " Samicam pravi: "Hej, poglej me."
Sorodne vsebine
- Pesmi te ptice delijo matematične oznake s človeško glasbo
- Kako si naši možgani delajo spomine
Uničenje pesniškega psa se morda zdi malo verjetno, da bi pretresli biologijo. Toda Nottebohmove raziskave so razbile prepričanje, da možgani kmalu po rojstvu dobijo kvoto živčnih celic in stojijo nemočno, kot eden za drugim umrejo, kar je "dejstvo", ki ga je vleklo v lobanjo vsakega šolarja. Nasprotno, pogosto ropotajoči biolog, rojen v Argentini, je pred dvema desetletjema dokazal, da možgani moške pesmi jeseni rastejo sveže živčne celice, da nadomestijo tiste, ki poleti zamrejo.
Ugotovitve so bile šokantne, znanstveniki pa so izrazili skepticizem, da imajo možgani odraslih človek enako sposobnost za regeneracijo. "Preberi moje ustnice: nobenih novih nevronov ni, " je obupal Pasko Rakić, nevroznanstvenik z univerze v Jeleu, ki dvomi, da bi človek, kot ptica, lahko zrasel nove nevrone samo zato, da bi se naučil pesmi.
Vendar so raziskovalci, navdihnjeni z delovanjem Nottebohma, ugotovili, da so tudi druge odrasle živali - vključno s človeškimi bitji - resnično sposobne proizvajati nove možganske celice. In februarja so znanstveniki prvič poročali, da se zdi, da povsem novi živci v mišjih možganih odraslih izvajajo impulze - ugotovitev, ki je obravnavala dolgotrajne skrbi, da novo nastali nevroni odraslih morda ne bodo delovali. Čeprav so takšni dokazi predhodni, znanstveniki verjamejo, da bo ta naraščajoči del raziskav omogočil vpogled v to, kako se ljudje učijo in si zapomnijo. Tudi preučevanje nevrogeneze ali rasti živcev jih lahko privede do boljšega razumevanja in morda zdravljenja uničujočih bolezni, kot sta Parkinsonova in Alzheimerjeva bolezen, ki jih povzročajo zapravljeni živci v možganih.
Le malo bi jih predvidevalo, da bo kanarsko udvaranje privedlo do takšnega preboja. Študije Nottebohmovih ptic so nam "odprle oči, da se možgani odraslih vse življenje spreminjajo in razvijajo nove celice, " pravi nevrobiolog Fred Gage z inštituta Salk v La Jolla v Kaliforniji, čigar laboratorij je pred kratkim odkril dokaze o ponovnem razraščanju živčnih celic v človeških možganih.
Nottebohmove raziskave so dosegle ugled v biologiji in širše. Znanstvenik, ki napreduje nekonvencionalnemu pogledu in je kasneje maščevan, si prizadeva za dramatično dramo, s predstavitvijo junaka, ki v nas poziva na upornika, in s previdno lekcijo, da ostanemo odprti. Pa vendar je Nottebohm raje revolucionar do državnika. "Nekoč sem bil pri 5 ali 10 odstotkih znanstvenikov, ki so verjeli v nevrogenezo, " pravi. "Zdaj jih 95 odstotkov sprejema to stališče. Bolj mi je všeč, da je bolje biti v manjšini."
Že od otroštva je ljubitelj ptic v Buenos Airesu. "Poslušanje ptic je bil neke vrste moj hobi, " pravi. "Drugi fantje so imeli avtomobile, jaz sem imel ptice. Všeč mi je bilo, da jih poskušam prepoznati po njihovih pesmih." Doktoriral je na kalifornijski univerzi v Berkeleyju - ja, študiral je ptice - preden se je preselil na univerzo Rockefeller.
Ključni trenutek je prišel leta 1981, ko je pokazal, da se obseg dela možganov moškega kanarčka, ki nadzoruje ustvarjanje pesmi, sezonsko spreminja. Vrhunec je spomladi, ko potreba po parjenju zahteva največ glasbenih sposobnosti zavetnika, poleti pa se skrči. Nato se jeseni spet začne širiti - čas za učenje in vadbo novih melodij. Takšna nihanja, ki so jih pozneje pokazali Nottebohm in njegovi sodelavci, so odražala smrt in tudi rojstvo tisoč nevronov. "Presenetljivo, " sta nedavno zapisala Gage in sodelavec.
Skozi leta so številni laboratoriji predstavili dokaze, da se nevrogeneza pri odraslih pojavlja pri številnih živalih, vključno s podgano, drevesnim drevesom in vrsto opic, marmozeta. Medtem so znanstveniki pridobili namige o izvoru novih nevronov. Mladi kolega iz Nottebohma Arturo Alvarez-Buylla je s pticami zasledil nove živce do določenih matičnih celic v sluznici prekata, ki so v možganih napolnjene votline. Matične celice (toliko v novicah) obstajajo po vsem telesu. So nedefinirane celice, ki lahko razvijejo specializirano funkcijo in se spremenijo v, recimo, jetrno ali krvno celico. Odkritje, da lahko nevroni nastanejo iz matičnih celic v možganih, sproži upanje na potencialno neomejen material za popravilo poškodovanega možganskega tkiva. Toda raziskovalci opozarjajo, da je za zdaj zgolj ugibanje, da lahko matične celice, ki lahko postanejo nevroni, uporabimo na ta način.
Leta 1998 so raziskovalci poročali, da se rast nevronov pojavlja tudi v možganih odraslega človeka. V študijah so uporabili možgansko tkivo ljudi, ki so umrli za rakom. Bolnike so zdravili na Švedskem in jim injicirali kemikalijo z imenom BrdU. Ker je BrdU vgrajen v DNK delitvenih celic, bi kemikalija lahko služila kot marker za vse nove živčne celice v možganih. V raziskavi so švedski raziskovalci možganske vzorce odposlali v Gage v La Jolla. On in njegovi sodelavci so našli BrdU v hipokampusu, delu možganov, ki odlaga spomine, kar kaže, da so se razvili novi nevroni in morda igrali vlogo pri shranjevanju informacij.
Skoraj vsi dokazi o nevrogenezi odraslih pri sesalcih so omejeni na hipokampus in nihče ni prepričan, kaj počnejo ti novi nevroni, če sploh. Dokler znanstveniki ne ugotovijo, da se v možganski skorji pojavijo tudi novi delujoči živci, kjer se obdelujejo višje misli, Rakić in drugi ostajajo skeptični, da nevrogeneza odraslih veliko vpliva na dejansko delovanje možganov. "Življenje začnemo z veliko neizobraženih nevronov, a v nekem trenutku vsi postanejo diplomanti na fakulteti, " pravi. "Z nevrogenezo v možganski skorji bi imeli nevrone, ki nikoli niso hodili v osnovno šolo. Nove celice bi uničile vse vaše spomine. Odpovedali bi se vsem, kar ste si prizadevali pridobiti."
Elizabeth Gould, nevrobiologinja z univerze Princeton, ki je ugotovila nevrogenezo v marmosetu in drugih odraslih primatih, trdi, da morajo biti nove živčne celice koristne. "Ne morem verjeti, da bi narava šla v vse težave pri ustvarjanju tisoč novih celic na dan brez namena, " pravi. "Telo se s svojimi sredstvi ne poslužuje."
Nottebohm pravi, da morajo starajoči se možgani razviti živčne celice, da se lahko naučijo novih stvari. "Možgani zmanjkajo prostora za spomin, " pravi. "To vedo vsi, stari 50 let. Če bi se spomnili vsega, bi bili v preobremenitvi."
Z enako gorečnostjo, ki jo je pokazal, ko je prvič zmedel prejeto modrost, je Nottebohm sredi devetdesetih začel novo delo s črnorezanimi čičerikami. Ena od ameriških vrst ptic, ki preživlja severno zimo, piščanci v tej sezoni obstajajo na semenih in drugi hrani, ki so jo skrivali v drevesih. Nottebohm je ugotovil, da prihaja jesen, ptice gojijo nove celice v možganskem centru, ki se ukvarjajo s prostorskim spominom, zmožnostjo krmarjenja in iskanja stvari. Nottebohm pravi, da dodata možganska moč pomaga, da bičkov mesece pozneje natančno določil svoje skrite nasade.
Takšen vpogled vzbuja občudovanje. "Fernando je bil vedno pred vsemi, " pravi Gould. "Tako daleč naprej, da ljudje dolgo časa niso mogli sprejeti njegovih ugotovitev kot zanimivih ali pomembnih. Zdaj se že vrnejo."
