A főként idegsejtek sejttesteiből, szinapszisokból és hajszálerekből álló szürkeállomány mellett jelentős részét teszi ki az emberi agynak a fehérállomány, aminek színét a fehéres mielin bevonat adja, ami az axonokat öleli körbe. Az axonok az idegsejtek hosszú nyúlványai és feladatuk az elektromos impulzusok közvetítése a sejttesttől távolodó irányba. Ezeknek az axonoknak az ingerületátadási teljesítménye nagyban függ a mielinek sűrűségétől és vastagságától: vizsgálatok szerint a bevonatot nem tartalmazó idegrostok akár sok ezerszer több energiát igényelnek a funkcionáláshoz, mint azok a pályák, amelyeket jól szigetelnek és a környezet zavaró hatásaitól védenek a mielinek.

Az ideghüvelyek feladata ugyanis az axonok elektromos szigetelése,

hogy az impulzusok minél hamarabb, veszteség nélkül megérkezzenek a rendeltetési helyükre, vagyis más sejtekhez.

A mielinek nem egy egybefüggő egységet alkotnak, hanem kisebb, egy-két milliméteres szegmensekből állnak össze és a részegységek között 1 mikron méretű, úgynevezett Ranvier-féle befűződések találhatóak, amelyek ioncsatornákat tartalmaznak. Az ioncsatornák a sejtek és a külső környezet határát képező membrán összeköttetési pontjai, egyfajta kapuk, amelyeken bejutnak az ionok, köztük nátrium-, kálium-, és kloridionok. Mikor a sejt információt küld (ezt a folyamatot akciós potenciálnak hívják), vagyis a neuron "tüzel", a jeltovábbítás hatékonysága legnagyobb részben az ionok mozgásán múlik. Az ionok megfelelő egyensúlyának megtartása a sejtmembrán különböző oldalai között rendkívül fontos feladat az agy számára, olyannyira, hogy az energiafelhasználás jelentős része, akár 40%-a is ennek a feladatnak a kivitelezésére mehet el.

A Ranvier-féle befűződések emellett lehetővé teszik egy olyan folyamat működését is, ami sokszorosára emeli az axonok információközvetítésének gyorsaságát: a befűződésről befűződésre haladó impulzusok ugrásszerűen terjednek, sokkal nagyobb tempóval, mint az egyenletesen utazó impulzusok esetében. A mielinek így az úgynevezett szaltatorikus vezetésre teszik képessé az idegrostokat és sokat segítenek a kevésbé energiaigényes, de mégis hatékony idegrendszeri működés kialakításában.

Ennek köszönhető, hogy a mielinekkel sűrűn bevont, vastagon szigetelt axonok előnyt jelentenek a sejtek közötti információközvetítés szempontjából.

A test jobb koordinációja, a végtagok mozgásának megfelelő kontrollja és ezáltal egy-egy begyakorolt mozdulat sikeres kivitelezése emiatt a mielizáción is múlik, mivel a gyakran használt axonokat a mielinek termeléséért felelős sejtek jobban bevonják a védőréteggel. Az ideghüvelyt a központi idegrendszerben az oligodendrocita sejtek, a perifériákon gliális sejtek, Schwann-sejtek hozzák létre lipidekből és fehérjékből. Ha nem elég sűrű a mielin bevonat, az akár a végtagok elégtelen működéséhez, a motorikus funkciók leépüléséhez vagy érzékelési zavarokhoz is vezethet, például a szklerózis multiplex kialakulása is a védőburok pusztulásának köszönhető.

Dr. Annie Bosler zenész/kutató és Dr. Don Greene sportpszichológus elmondása szerint egérkísérletek során sikerült bizonyítani, hogy a mozdulatok gyakori ismétlése arra motiválja a Schwann-sejteket, hogy építsenek több mielint az idegrostok köré, ezért ezeken a pályákon az impulzusok még gyorsabban tudnak haladni. Ez azt jelenti, hogy a fizikai gyakorlás megerősítésként szolgál az adott mozdulat idegrendszeri "rögzítéséhez", egyfajta izommemóriát hozva létre, ami nem konkrét emlékezést jelent, hanem a test belső szerkezetének (az axonoknak) az előnyös módosulását.

A Mayo Klinika kutatói által végzett 2016-os vizsgálatok során kiderült, hogy az intenzív edzésnek és a magas zsírtartalmú ételek fogyasztásának kombinációja a mielinburok generálását növeli az egerek esetében. Egy másik, zenészekkel végzett kísérlet pedig bizonyította, hogy a hangszereket hosszú éveken át rendszeresen, napi szinten használó emberek perifériás fehérállománya növekszik és kiterjedése összefüggést mutat a hangszerhasználattal, vagyis a naponta több órán át ismételt repetitív mozdulatokkal.

Vigyázni kell azonban, mert a rögzülés akár a helytelen mozdulatok hatékonyabb végrehajtását is elősegítheti, ezért fontos, hogy körültekintően válasszuk meg a begyakorolni kívánt mozdulatokat és a megfelelő axonokat erősítsük meg a tréning során.

Ez a cikk eredetileg 2022.06.12-én jelent meg a Rakétán.

(Fotó: Getty Images/koto_feja)

Kiderült, hogy miért fogyaszt rengeteg energiát az agyunk még tétlen állapotban is Az agy átlagban a test kalóriafelhasználásának 20%-áért felelős, és még teljesen passzív állapotban is csak felére csökken a fogyasztása, most kiderült, mi is zajlik a háttérben.