Nova pregledna studija, zasnovana na više od 250 radova, predlaže da mitohondrije u mozgu funkcionišu u dva režima: bazalnom, koji održava neurone spremnim, i aktivacijom pokrenutom, koji brzo isporučuje energiju i signalne molekule po potrebi. Mitohondrijska funkcija povezana je sa učenjem, pamćenjem, motivacijom i anksioznošću, a eksperimenti na životinjama pokazuju da poboljšanje mitohondrija u regijama nagrade može smanjiti anksiozno ponašanje. Hormoni, imunološki signali, metaboliti i stres mogu modulirati ove procese i uticati na ponašanje.
Mitohondrije: Energetski Centri Koji Mogu Oblikovati Raspoloženje i Ponašanje
Mitochondria May Be Running Your MoodCHRISTOPH BURGSTEDT/SCIENCE PHOTO LIBRARY - Getty Images
Mitohondrije su dugo bile predstavljene samo kao "energetski centri" ćelije, ali nova pregledna studija ukazuje da u mozgu one postavljaju uslove koji određuju kako neuronski krugovi funkcionišu i kako se ponašanja oblikuju.
Dva komplementarna režima rada
Autori pregleda, analizirajući više od 250 studija, predlažu da mitohondrije u mozgu rade u dve glavne, komplementarne funkcije:
- Bazalna podrška — dugotrajnija uloga koja održava neurone i krugove u stanju pripravnosti, obezbeđujući osnovnu energetsku i metaboličku stabilnost.
- Aktivacijom pokrenuta podrška — brza, lokalna reakcija: kada se neki krug aktivira, mitohondrije ubrzano povećavaju isporuku energije i signalnih molekula potrebnih za prenos i modulaciju signala.
Uticaj na učenje, pamćenje i motivaciju
Učenje i pamćenje su energetski zahtevni procesi koji se oslanjaju na sinapse — mesta komunikacije između neurona. Mitohondrije u blizini sinapsi omogućavaju brzu adaptaciju tako što pružaju ATP i druge molekule po potrebi. One se mogu koordinisano preraspoređivati i menjati oblik u roku od minuta kako bi odgovorile na promene u aktivaciji krugova.
Povezanost sa anksioznošću i nagradom
Studije na životinjama pokazuju da je prirodna varijacija u mitohondrijskoj funkciji povezana sa razlikama u nivou anksioznosti. Eksperimentalno poboljšanje funkcije mitohondrija u ključnim regijama sistema nagrade smanjivalo je ponašanja slična anksioznosti, što ukazuje da bi neke vrste anksioznosti mogle imati bioenergetski komponent.
Faktori koji modulišu mitohondrije
Mitohondrijsku aktivnost u mozgu mogu menjati hormoni, imunološki signali, metabolički faktori, ishrana, stres i psihotropni lekovi. Psihološki stres naročito može izazvati brze i region-specifične promene — ponekad dostižući i nivo regulacije ekspresije gena koji utiče na proteine mitohondrija.
„Naš okvir postavlja mitohondrije u centar istraživanja krugova i ponašanja, pomerajući fokus sa same arhitekture krugova na mehanizme kojima mitohondrije određuju bazalnu spremnost i omogućavaju prilagodljivu regrutaciju tokom ponašanja,” navode autori u radu objavljenom u Nature Reviews Neuroscience.
Zašto je ovo važno?
Razumevanje uloge mitohondrija otvara nove puteve za istraživanja i potencijalne terapije usmerene na bioenergetske i metaboličke mehanizme kod poremećaja raspoloženja, anksioznosti i kognitivnih disfunkcija. Umesto da se posmatraju samo neuronske veze, ovaj pristup naglašava kako ćelijska energetika i signalizacija oblikuju sposobnost krugova da reaguju i uče.
Napomena: Većina dokaza dolazi iz animalnih modela; potrebna su dodatna istraživanja na ljudima pre nego što se iznesu klinički zaključci.
Pomozite nam da budemo bolji.
