Дорогие читатели, Нашему шестнадцатилетнему, волонтёрскому и некоммерческому проекту для создания новой, современной версии N-N-N.ru, очень нужно посоветоваться касательно платформы нашего сайта – SYMFONY & DRUPAL 8. Платформа не простая, но обещаем – мы не займём много времени, просто нужна консультационная поддержка квалифицированного разраба. Если вы можете помочь, то связаться с нами можно на страницах Facebook.com здесь и здесь.

Общепринятая модель межнейронной коммуникации оказалась неверной

Результаты нового исследования, опубликованного в журнале Science, полностью опровергают сегодняшние представления о взаимодействии клеток головного мозга. Полученные учеными данные говорят о том, что трехчастного синапса – давно принятой научным сообществом модели, в которой для проведения сигнала по центральной нервной системе необходимо взаимодействие нескольких типов клеток, – во взрослом мозге не существует.

«Наши результаты показывают, что модель трехчастного синапса неверна», – утверждает ведущий автор исследования Майкен Недергаард (Maiken Nedergaard), M.D., D.M.Sc., из Медицинского центра Университета Рочестера (University of Rochester Medical Center). «Эта концепция не отображает процесса передачи сигналов между нейронами в головном мозге после окончания его развития».

Центральная нервная система – «место прописки» клеток многих типов. Наибольшее внимание к себе всегда притягивали нейроны, а функции других клеток были полностью оценены только в последнее время. Так, глиальные клетки, известные как астроциты, долго считались всего лишь «клеем», помогающим связывать клетки центральной нервной системы в единое целое. Теперь ученые знают, что астроциты выполняют важную функцию поддержания в мозге здоровой среды, принимая участие в удалении биохимических отходов.

«Нейроны – своего рода гоночный автомобиль», – сравнивает доктор Недергаард. «Хотя все лавры достаются гонщику, часто за кулисами событий стоит человек двадцать, обеспечивших этот успех».

Однако если речь идет о межнейронной коммуникации, то здесь ученые, вероятно, значительно преувеличили значение астроцитов.

Нейроны связаны друг с другом аксонами, длинными отростками, отходящими от тела клетки. Коммуникация между соседними нейронами происходит там, где аксоны встречаются с дендритами других нервных клеток, когда электрический импульс вызывает выделение химических веществ – нейромедиаторов – одной клеткой и их «считывание» рецепторами на поверхности другой. Две клетки, фактически, не соприкасаются, и нейромедиаторы должны пересечь так называемую синаптическую щель – пространство шириной 10–50 нм между пре- и постнаптической мембранами нейронов. Это пространство изолировано астроцитами.

В соответствии с моделью трехчастного синапса свою роль в межклеточной коммуникации играют как астроциты, так и нейроны. В значительной степени это представление основано на данных, полученных на животных моделях, которые подтверждали существование активных рецепторов и передачу нервных импульсов не только между нейронами, но и близлежащими астроцитами.

В частности, на астроцитах у синаптического контакта присутствовал и был активен один из ключевых рецепторов передачи нервного импульса – метаботропный рецептор глутамата 5 (metabotropic glutamate receptor 5, mGluR5). Кроме того, при активации рецепторов mGluR5 астроциты высвобождали нейромедиаторы, которые, в свою очередь, считывались нервными клетками. На основании этих данных ученые пришли к выводу, что астроциты должны каким-то образом модулировать межклеточный сигналинг.

Однако, хотя модель трехчастного синапса и господствовала на протяжении десятилетий, некоторые факты в нее явно не укладывались.

Одним из препятствий на пути к точному пониманию механики межнейронной передачи сигнала была невозможность наблюдать этот процесс во взрослом мозге. Трехчастная модель синапса была основана – частично – на результатах изучения активности мозга очень молодых грызунов. Провести же аналогичные эксперименты на взрослых животных не удавалось, потому что синапсы в мозге разрушались раньше, чем их можно было полностью проанализировать. В конечном итоге было выдвинуто предположение, что процесс передачи сигнала, характерный для молодого мозга, сохраняется на протяжении всей жизни.

В сотрудничестве с учеными Института оптики Университета Рочестера (University of Rochester's Institute of Optics) доктор Недергаард и ее группа разработали новый двухфотонный микроскоп, позволяющий наблюдать за активностью глии в живом мозге. Используя этот метод и анализ экспрессии генов и белков, исследователи установили, что на глиальных клетках взрослых мышей рецепторы mGluR5 практически отсутствуют. Это означает, что астроциты не принимают непосредственного участия в реакции на передачу нервного импульса, ставя тем самым под сомнение всю концепцию трехчастного синапса.

«Процесс нейрон-глиальной передачи, описываемый моделью трехчастного синапса, как представляется, является лишь упрощенным сигнальным путем, который «обучает» синапс тому, как себя вести», – заключает доктор Недергаард. «Как только мозг созревает, этот путь становится ненужным».

Аннотация к статье

Glutamate-Dependent Neuroglial Calcium Signaling Differs Between Young and Adult Brain

Пожалуйста, оцените статью:
Ваша оценка: None Средняя: 4.9 (7 votes)
Источник(и):

http://www.urmc.rochester.edu/…ry/index.cfm?…