Nervy pod mikroskopem: Vědci vytvořili první 3D atlas periferní nervové soustavy myší
Vědcům se poprvé podařilo zmapovat periferní nervovou soustavu savce do nejmenšího detailu – díky nové metodě vytvořili trojrozměrný atlas všech nervových vláken v těle myši.
Naše periferní nervová soustava (PNS) je pro život zcela zásadní – umožňuje nám chodit, pohybovat očima a vysílá také do mozku varovné signály, když třeba šlápneme na kostku lega. Na rozdíl od centrální nervové soustavy (CNS), která je tvořená mozkem a míchou a zpracovává informace a řídí činnost organismu, periferní nervová soustava je síť nervů mimo CNS, která přenáší signály mezi mozkem, míchou a zbytkem těla, včetně svalů a orgánů. Přesto až doposud neexistovala žádná úplná mapa PNS u žádného savce, člověka nevyjímaje.
Tým vědců z několika univerzit a laboratoří v Číně, Hongkongu a na Novém Zélandu publikoval v prestižním časopise Cell první trojrozměrný atlas všech nervových vláken, která procházejí tělem myši. Výsledek je označován za vůbec první savčí konektom mimo oblast mozku a míchy, tedy kompletní mapu periferních nervů.
Mapa nervové soustavy
Vědci nejdříve geneticky upravené myši „zprůhlednili“ – odstranili jim tuk, vápník a další tkáně, které brání průchodu světla. Následně je po vrstvách o tloušťce 400 mikrometrů snímkovali speciálním mikroskopickým systémem. Každé tělo zabralo přibližně 40 hodin práce, což by klasickými metodami trvalo celé měsíce či roky.
Aby získali co nejdetailnější obraz, použili různé techniky: pro svou práci využívali geneticky upravené myši se zářícími neurony, některá vlákna zobrazili pomocí kontrastních látek a protilátek. Virová metoda trasování axonů (dlouhých výběžků nervových buněk) pro změnu umožnila zmapovat celé délky nervových výběžků, zejména bloudivého nervu (nervus vagus).
Právě u bloudivého nervu vědci zjistili překvapivou věc – jednotlivá nervová vlákna vždy směřovala jen k jednomu konkrétnímu orgánu v trávicí soustavě, místo aby se větvila do více míst, jak se dříve předpokládalo.
Podle spoluautora studie Guo-Qianga Biho z Čínské univerzity vědy a techniky přináší tato mapa zcela nový rámec pro pochopení toho, jak periferní nervová soustava ovlivňuje fungování těla. V budoucnu by metoda mohla pomoci například při plánování vysoce precizních chirurgických zákroků a přispět k terapiím nervových onemocnění, včetně například chronické bolesti.
Tajemství lidské PNS
O lidské periferní nervové soustavě dnes víme poměrně hodně z hlediska anatomie a funkce, ale chybí nám její úplná mapa. Lékaři a anatomové mají detailně popsány hlavní nervy a jejich větvení (například sedací nerv, bloudivý nerv nebo nervové pleteně zásobující končetiny a orgány), znají jejich smyslové a motorické funkce i klinické významy. Máme také dobře zmapované hlavní dráhy vegetativních nerů, které řídí činnost vnitřních orgánů.
Co ale zatím neexistuje, je kompletní 3D konektom člověka – tedy detailní obraz každého jednotlivého nervového vlákna a jeho přesného propojení s konkrétním orgánem či tkání. Tyto informace dnes pocházejí spíše z jednotlivých studií, zobrazovacích metod a chirurgické praxe než z jednotné celotělové mapy.
