Jedan hemijski glasnik u mozgu ne mora imati samo jednu funkciju. Octopamin kod voćnih mušica učestvuje u regulisanju agresije, hranjenja, budnosti i pamćenja, što je godinama stvaralo jednostavan problem: kako isti molekul može istovremeno da bude povezan sa potpuno različitim, pa čak i suprotnim ponašanjima? Naučnici Salk instituta napravili su novi genetski alat koji im omogućava da po prvi put veoma precizno izdvoje pojedine podgrupe neurona koje proizvode octopamin ili njegov prekursor tiramin i posmatraju šta svaki mali deo sistema radi zasebno. Salk Institute je rezultate objavio 27. avgusta, poredeći dosadašnji pristup sa pokušajem da razumemo orkestar tako što čujemo sve instrumente istovremeno. Kada su istraživači „utišali“ ostatak i poslušali određene neurone pojedinačno, pronašli su grupu koja zapravo potiskuje agresivno ponašanje i kod mužjaka i kod ženki.
Otkriće rešava deo starog paradoksa. Raniji eksperimenti pokazivali su da octopamin može povećati agresiju, ali su drugi nalazili suprotan efekat. Ako različite podgrupe neurona koriste iste ili veoma slične hemijske glasnike u različitim mrežama, oba rezultata mogu biti tačna. Posebno je zanimljiva grupa nazvana ASM4. Ti neuroni izgleda imaju ograničenu sposobnost pretvaranja tiramina u octopamin, što može menjati odnos između dva neuromodulatora koji ponekad imaju suprotna fiziološka dejstva. Kada su istraživači pratili ponašanje mušica smeštenih u grupama, ASM4 ćelije pokazale su ulogu u smanjenju agresije. Efekat se javljao i kod mužjaka i kod ženki, iako se samo agresivno ponašanje između polova često značajno razlikuje.
Voćna mušica može delovati veoma daleko od ljudske neurobiologije, ali razlog zbog kojeg je nauka toliko koristi jeste upravo jednostavnost njenog mozga. Ima približno 140.000 neurona, što je ogroman broj za detaljno istraživanje, ali je ipak neuporedivo manje od desetina milijardi u ljudskom mozgu. Octopamin je funkcionalno sličan noradrenalinu kod sisara, hemijskom sistemu koji kod ljudi učestvuje u budnosti, pažnji, stresu i brojnim drugim procesima. Istraživači ne tvrde da će neuron koji smiruje svađu među mušicama direktno objasniti ljudsku agresiju. Važniji je princip: jedan neuromodulator ne treba posmatrati kao jedinstven prekidač. Značenje hemijskog signala zavisi od toga koja ga ćelija proizvodi, gde ga šalje i sa kojim drugim signalima deluje.
To može imati šire posledice i za medicinu. Lekovi često povećavaju ili smanjuju količinu određenog neurotransmitera u velikom delu mozga, pa istovremeno utiču na više funkcija i izazivaju neželjene efekte. Ako se vremenom nauči kako su različite podgrupe neuronskih sistema organizovane, terapije bi mogle postati znatno preciznije – usmerene na određeni deo mreže umesto na čitav hemijski sistem. Put od mušice do takvog leka je veoma dug, ali osnovni korak je isti: prestati govoriti „šta radi ovaj neurotransmiter“ i početi pitati „šta radi ovaj konkretan neuron koji ga koristi“. Mozak je orkestar u kojem isti instrument može svirati potpuno drugačiju melodiju zavisno od toga kada i sa kim se uključi.
S.B.
