2008 metais atliktos Heslingtono smegenys yra vienas seniausių žmogaus nervinio audinio pavyzdžių, kada nors aptiktų Jungtinės Karalystės teritorijoje. Ir mokslininkams jis iškėlė labai sudėtingų klausimų.
Įprastai smegenys pradeda irti praėjus vos kelioms akimirkoms nuo mirties. Lyginant su kitomis kūno dalimis, smegenys yra itin greitai – ląstelių infrastruktūros naikinimo skubiai imasi įvairūs baltymai.
Taigi, kai archeologai pažvelgė į vidų purvu aplipusios kaukolės, kuri buvo surasta Geležies amžiaus laikų gyvenvietės kasinėjimų vietoje, jie buvo sukrėsti: kaukolėje buvo tai, kas buvo panašu į žmogaus smegenis.
Radioaktyviosios anglies izotopų datavimo metodu nustatyta, kad šis žmogus paskutinį kartą įkvėpė kažkada tarp 673 ir 482 m.p.m.e. Veikiausiai jis mirė dėl stuburo lūžio – tokio, kuris būdingas žmogų pakariant.
Tikriausiai niekada ir netaps žinoma, kas šis žmogus buvo ar už kokias nuodėmes jis buvo nubaustas. Bet kažkada po numanomos egzekucijos jo nukirsta galva buvo įmesta į duobę, kur ją padengė smulkių nuosėdų sluoksnis.
Minkštieji audiniai ilgesnį laiką kartais gali išlikti juos išdžiovinus, užšaldžius ar laikant anaerobinėje, rūgštinėje aplinkoje.
Bet Heslingtono kaukolės atveju itin keista yra tai, kad neišliko jokia kita kūno dalis – įskaitant plaukus.
Iš vaizdo kietas, šiek tiek tofu primenantis smegenų fragmentas atrodo kaip karamelizuota žmogaus smegenų žievės dalis. Tik jis 80 proc. mažesnis už suaugusio žmogaus smegenis.
Norėdami išsiaiškinti, kokia yra išlikusių organinių medžiagų sudėtis, mokslininkai įdėmiau patyrinėjo baltyminę šio radinio prigimtį.
Skirtingai, nei daugumai kitų organų, smegenų veikimui būtinai reikia gero palaikymo ląsteliniame lygmenyje, būtina išlaikyti gerus ryšius sudėtingame neuronų ir jų ilgų kūnų tinkle.
Gyvose smegenyse šią funkciją atlieka tarpinės gijos. Ir panašu, kad esant tinkamoms aplinkybėms jos geba išlaikyti tam tikrą struktūrinį patvarumą net tada, kai ląstelės, kurias jos turėtų išlaikyti, suyra į molekulinius pelenus.
Iš įvairiausių patologijos tyrimų jau turime nemažai žinių apie tarpines gijas. Skirtingi ląstelių tipai turi skirtingų tipų gijas – toks specifiškumas jau patraukė neurologines ligas tiriančių mokslininkų dėmesį.
Heslingtono smegenų atveju mikroskopiniai tyrimai parodė , kad jos sudaro tokias struktūras, kurios primena ilgas aksonų gijas, būdingas gyvoms smegenims, tik siauresnes ir trumpesnes. Antikūnų žymenys, atitinkantys aksonų baltymus, patvirtino, kad kadaise šios gijos buvo susijungusios su ilgomis aksonų uodegomis.
Tolesnė analizė taikant specifinius antikūnų žymeklius parodė neproporcingą nervinių struktūrų, priklausančių „pagalbinėms“ smegenų ląstelėms (tokių, kaip astrocitai) kiekį ir mažesnį kiekį baltymų, žyminčių mąstymo procese dalyvaujantį pilkųjų smegenų audinį.
Siekiant nustatyti, kodėl šios astrocitų tarpinės gijos nesuiro, kaip įprasta normaliose smegenyse, teko atlikti sudėtingą darbą.
Nebuvo jokių ženklų, kad smegenis veikė taninai – „įprastinis įtariamasis“, dažniausiai prisidedantis prie „Britanijos pelkių kūnų“ gero išsilaikymo, ir nors mėginio pH rodiklis buvo gana žemas, mokslininkai nebuvo tikri, kad pagal tai galima vertinti ir kūno irimo aplinkos rūgštingumą.
Maža to, baltymai, išsilaikantys santykinai šiltoje temperatūroje, linkę sudaryti stabilias struktūras, o stabilūs baltymai nėra linkę prarasti savo tretinę struktūrą taip lengvai, kaip nestabilūs.
Tad mokslininkai keletą metų kantriai matavo lėtą baltymų struktūros skilimą šiuolaikiškesniame smegenų mėginyje ir palygino į su Heslingtono smegenų irimu.
Gauti rezultatai paragino pagalvoti apie cheminį junginį, kuris ilgus mėnesius po mirties blokuoja destruktyviuosius baltymus – vadinamas proteazes. Jis suteikia galimybę baltymams sukietėti į stabilius agregatus, kurie būtų atsparūs ir aukštoms temperatūroms.
„Apjungę visus duomenis manome, kad senovinių smegenų proteazės galėjo būti užblokuotos nežinomo junginio, kuris iš aplinkos pateko į gilesnes smegenų struktūras“, – savo ataskaitoje rašė mokslininkai.
Aiškiai galima pasakyti vieną dalyką – šio vargšo geležies amžiaus žmogaus smegenys nebuvo niekuo išskirtinės. Daugiau išskirtinumo reikia ieškoti aplinkoje, kuri sustabdė cheminius procesus, kurie įprastiniu atveju suardytų baltymų gijas, atsakingas už smegenų „baltosios medžiagos“ astrocitų palaikymą – bent jau sustabdė pakankamai ilgai, kad smegenų baltymai sušoktų į patvaresnę struktūrą.
Žinoma, tik iš vieno neįtikėtinai unikalaus pavyzdžio, kurį galėjo analizuoti mokslininkai, tvirtas išvadas daryti sunku.
Bet net jei ir išaiškėtų, jog tas „nežinomas blokatorius“ neegzistuoja, tyrimai, iki šiol atlikti aiškinantis, kokios tarpinės gijos gali suformuoti stabilius agregatus, gali padėti kuriant modelius, aiškinančius, kaip smegenyse susidaro destruktyvios apnašos.
O laikui bėgant, galbūt atradus daugiau fosilizuotų smegenų pavyzdžių, pavyks ir geriau suprasti, kas padeda apsaugoti jų struktūrą tūkstančius metų.
Tyrimas aprašytas žurnale „Interface“.
