A Tohoku Egyetem tudósai kimutatták, hogy az ideg- és gliaáramkörök lazán összekapcsolt szuperhálózatot alkotnak az agyban. Kimutatták, hogy a metabotrop glutamát receptorok aktiválódását az idegsejtekben nagymértékben befolyásolja a gliasejtek állapota. Ezért a glia állapot mesterséges kontrollja felhasználható az agy memóriafunkciójának javítására.
Bár a gliasejtek az agy több mint felét elfoglalják, úgy gondolják, hogy ragasztóként működnek – csupán kitöltik az idegsejtek közötti rést. A legújabb eredmények azonban azt mutatják, hogy a glia intracelluláris ionjainak koncentrációja, például a kalcium és a proton, idővel ingadozhat. „Úgy tűnik, hogy a gliasejtek képesek információt kódolni” – mondja Ko Matsui professzor, a Tohoku Egyetem szuperhálózati agyfiziológiai laboratóriumának kutatója. „A glia áramkörben kódolt jelek hozzáadott rétegének szerepe azonban mindig rejtély volt.” Patch clamp elektrofiziológiai technikák alkalmazásával egerek akut agyszeleteiben kimutatták, hogy a kisagyban lévő gliasejtek reagálnak az idegsejtek szinapszisaiból felszabaduló gerjesztő transzmitter glutamátra. A gliasejtek ezután további glutamátot bocsátanak ki cserébe. Ezért ezek a gliasejtek hatékonyan gerjesztő jelerősítőként működnek.
A gliasejtekből felszabaduló további glutamát hatékonyan aktiválja a Purkinje neuronok metabotrop glutamátreceptorait – ami elengedhetetlen a kisagyi motoros tanuláshoz. Az előremenő gerjesztés mennyiségét a glia sejtek intracelluláris pH-jával szabályoztuk. „Elménk állapotától függően ugyanaz a tapasztalat maradandó emlékké válhat, vagy elhalványulhat” – mondja Matsui. „Lehetséges, hogy a gliasejtek pH-jának kulcsszerepe lehet a memória kialakulásában.” Ebben a vizsgálatban a fényérzékeny fehérjéket genetikailag expresszálták a gliasejtekben, hogy pH-jukat tetszés szerint szabályozzák. Az ilyen optogenetikai technológiát nehéz lenne alkalmazni humán betegeknél.