Rakud, mis ei lase ära eksida

May-Britt Moser

FOTO: AP/Scanpix

Meile ruumilise orienteerumise võime andvate rakkude leidmine tõi kolmele teadlasele tänavuse Nobeli meditsiini- ja füsioloogiapreemia.

1971. aastal pani ringijooksvate rottide ajutegevust vaadelnud Ameerika teadlane John O’Keefe tähele, et teatud rakud roti ajus aktiveeruvad alati ainult kindlates ruumipunktides, luues justkui sisemise kaardi. Aastal 2005 leidis Norra abielupaar May-Britt ja Edvard Moser kõrvalasuvas ajupiirkonnas teistsugused rakud, mille aktiveerumise mustrit on võrreldud kaardikoordinaatide süsteemiga. Üheskoos moodustavad need rakuvõrgustikud seega aju navigatsioonisüsteemi, tänu millele tajume, kus me ruumis paikneme, ja oskame leida õiget teed ühest punktist teise.

O’Keefe’i leitud rakud, mille ta nimetas koharakkudeks, asuvad hipokampuse nime kandvas ajuosas. Kujult merihobukest meenutav ajukeskus on see, mis aitab meil salvestada uusi mälestusi ja kust koordineeritakse ruumilist mälu. Nii on teada, et suurlinna varjatumaid soppe teadma pidavatel Londoni taksojuhtidel on hipokampus suurem kui tavalistel inimestel.

«O’Keefe järeldas, et nende rakkude aktiivsus tekitab keskkonnast sisemise kaardi,» sõnas Ole Kiehn, auhinna pressikonverentsil avastust selgitanud Karolinska instituudi neuroteaduste professor. «Ühes keskkonnas on aktiivne üks koharakkude kombinatsioon, uues keskkonnas aga hoopis teistsugune.»

Praegu Norras Trondheimis töötav Moserite abielupaar lisas kümmekonna aasta eest aju navigatsioonisüsteemi veel ühe komponendi. Nad leidsid kohaga seotud rakuaktiivsust ka hipokampuse kõrval asuvast ajuosast, entorinaalsest korteksist, mille ülesanne on vahendada hipokampusesse minevaid ja sealt tulevaid signaale.

Need rakud, mille Moserid nimetasid võrerakkudeks, aktiveeruvad mitmes kohas. «Kui Moserid ühendasid keskkonnas need kohad joonega, kus rakud olid aktiivsed, avastasid nad, et muster nägi välja nagu kuusnurkne võre,» selgitas Kiehn. «Paljudes võrerakkudes olev aktiivsus annab seega ajule koordinaatide süsteemi,» lisas ta.

«Võrerakud ja koharakud moodustavad närvirakkude võrgustiku, mis loob ajus kõikehõlmava positsioneerimissüsteemi, sisemise GPSi,» märkis Kiehn.

Tartu Ülikooli aju-uurija Jaan Aru sõnul oli O’Keefe’ile ja Moseritele preemia andmine omajagu üllatuslik. Eelkõige põhjusel, et senimaani ei mõisteta siiski, kuidas täpselt leitud rakud ruumi tajuda aitavad.

«Ka Nobeli komitee pressiteade räägib võrdlusest maakaardiga, kus orienteerumine toimub justkui mõõtude järgi, kuid ühe tuntud teadusrühma hiljutine artikkel viitab, et pigem võib sisemine kaart meenutada metrookaarti ehk mõõtudeta topoloogilist kaarti,» sõnab Aru.

Tagasi üles