Aktualności (nie tylko) fizyczne
Plastyczność języka elektrochemicznego
W sobotnią noc Wielkanocy 1921 roku obudziłem się, zapaliłem światło i zanotowałem kilka słów na skrawku papieru. Następnie położyłem się ponownie spać. O szóstej rano zorientowałem się, że w ciągu nocy zanotowałem coś bardzo ważnego, ale nie byłem w stanie odszyfrować zapisu. Niedziela była najbardziej rozpaczliwym dniem mojej kariery naukowej. Jednakże następnej nocy ponownie obudziłem się o trzeciej w nocy, pamiętając, o co chodziło. Tym razem nie ryzykowałem: wstałem, poszedłem do laboratorium, zrobiłem eksperyment z sercem żaby i o piątej rano chemiczna transmisja impulsów nerwowych była ostatecznie udowodniona.
Otto Loewi
Eksperyment austriackiego biologa polegał na połączeniu pojemników z dwoma bijącymi sercami żaby, pozwalającym na przepływ płynu z jednego pojemnika do drugiego. Do pierwszego serca był nadal doprowadzony nerw błędny, którego elektrostymulacja powodowała spowolnienie rytmu serca. Po chwili spowolnieniu ulegało również drugie serce. Doświadczenie to udowodniło istnienie neurotransmiterów, związków chemicznych wytwarzanych (lub, według innych, również tylko wydzielanych) przez komórki nerwowe i uwalnianych w synapsach. Substancje te są przechwytywane przez odpowiednie receptory, powodując wzbudzenie sygnału nerwowego w kolejnym neuronie lub stymulację mięśni.
Neurotransmiterem odpowiedzialnym za przekazywanie sygnałów do mięśni kręgowców jest acetylocholina. Do niedawna wydawało się, że ten swego rodzaju język porozumiewania się nerwów z mięśniami jest jedyny.
Okazało się, że natura zaskoczyła nas po raz kolejny. Mięśnie żabich płodów mają receptory wrażliwe na inne neurotransmitery niż acetylocholina. Ostatnio dowiedziono, że zmiana stężeń jonów wapnia i sodu na wczesnym etapie rozwoju żab powoduje aktywność innych neurotransmiterów, a receptory w mięśniach, które pozostają aktywne, odpowiadają używanym przez nerwy neurotransmiterom.
Trudno w tej chwili powiedzieć, czy odkryta plastyczność może być przeniesiona na osobniki dorosłe, w szczególności na ludzi. Wiązałoby się to z nadzieją znalezienia lekarstw na choroby, takie jak schizofrenia, depresja czy choroba Parkinsona, gdyż wszystkie one wiążą się z dysfunkcją transmisji sygnałów nerwowych za pomocą neuroprzekaźników.