Järgmine kord, kui olete rahvarohkes ruumis, koosolekul või isegi lastega pargis, vaadake ringi. Kui palju inimesi on nende telefonis? Tähelepanu segavad tegurid vallutavad meie elu kõiki aspekte. Olekuvärskendused, tekstisõnumid ja meiliteavitused ähvardavad meie tähelepanu hetkest eemale röövida. Samal ajal kui me võitleme sooviga telefoni kontrollida, teeb meie aju pidev alt hinnanguid selle kohta, kuhu tähelepanu koondada. Aju peab pidev alt filtreerima olulist teavet ebaoluliste häirete eest.
Teadlased on aastakümneid püstitanud hüpoteesi selle kohta, kuidas aju võib seda saavutada, kuid teooriate toetuseks on olnud keeruline leida tõendeid. Nüüd on Cold Spring Harbori laboratooriumi (CSHL) teadlased tuvastanud hiire ajus närviahela, mis kontrollib tähelepanu ja sensoorset töötlust, pakkudes ülevaadet sellest, kuidas aju häireid välja filtreerib. Tööl on mõju laastavatele psühhiaatrilistele häiretele, nagu skisofreenia, mida iseloomustab vähem alt osaliselt märkimisväärne tähelepanupuudulikkus.
Ajukoor on ajupiirkond, kus toimub enamik kognitiivseid funktsioone. Seal töödeldakse ja tõlgendatakse teavet ning tehakse otsuseid. Kuid sensoorne teave peab teel ajukooresse läbima neuronaalse värava, mida nimetatakse talamuks. Taalamus, pallikujuline neuronite kimp, on kaetud õhukese neuronaalse nahaga, mida nimetatakse talamuse retikulaarseks tuumaks või TRN-iks. Juba 1984. aastal püstitas Nobeli preemia laureaat Francis Crick hüpoteesi, et TRN võib toimida värava valvurina, reguleerides täpselt, millist teavet tasub talamuse kaudu edasiseks analüüsiks ajukooresse edastada.
Teadlased olid hüpoteesist huvitatud, kuid seisid silmitsi tehniliste raskustega, et tõestada, et see oli õige. Arvestades TRN-i ainulaadset anatoomilist struktuuri – analoogselt õuna nahaga – ei suutnud teadlased neid neuroneid konkreetselt sihtida. Siiski hakkas kogunema tõendeid selle kohta, et teooria võib olla õige. TRN-i talitlushäireid on seostatud skisofreeniaga ning aktiivsus TRN-is on korrelatsioonis sensoorse tuvastamise ja tähelepanuga.
Nüüd, peaaegu 30 aastat pärast Cricki hüpoteesi, on dotsent Bo Li juhitud CSHL-i teadlaste meeskond suutnud esitada raskeid tõendeid selle kohta, et TRN reguleerib signaaliülekannet ajukoore ja talamuse vahel. Need kolm struktuuri moodustavad koos ahela, mis juhib tähelepanu ja sensoorset töötlust hiire ajus.
Kasutades uut viirustehnoloogiat koos CSHL-i professori Josh Huangi välja töötatud hiiremudelitega, leidsid Li ja tema meeskond võimaluse TRN-i täpselt sihtida. Nad inaktiveerisid ühe valgu, nimega ErbB4, konkreetselt TRN-is. Varasemates uuringutes on ErbB4 mutatsioone seostatud skisofreenia ja teiste tähelepanupuudulikkuse häiretega. Valku leidub suurtes kogustes TRN-is.
Tiim leidis, et ErbB4 kadumine TRN-is mõjutab oluliselt looma võimet keskenduda häirivate tegurite keskel. "Kui ErbB4 puudub, nägime, et ajukoore ja TRN-i vahelised ühendused muutuvad palju tugevamaks, " selgitab Li. "See häirib TRN-i rolli talamuse "värava" valvurina ja loob mehhanismi hüpoteesi jaoks, mille Crick nii kaua aega tagasi välja pakkus."
Lisaks uute arusaamade pakkumisele tähelepanu neuronaalsetest alustest, pakuvad uuringud võimalikke sihtmärke tähelepanupuudulikkuse häirete ja laiemate haiguste, sealhulgas skisofreenia, tähelepanuprobleemide raviks. Li sõnul on järgmine samm "mõista, kuidas ErbB4 kadumine suurendab ajukoore ja TRN-i vahelisi ühendusi, mis loodetavasti võimaldab meil tulevikus määrata rohkem ravimi sihtmärke."
