Логин
Пароль

Клетки, похожие на звезды, или как мозг руководит воспоминаниями

ГлавнаяПубликации → Клетки, похожие на звезды, или как мозг руководит воспоминаниями

27 декабря 2021
200

Как сказал когда-то Альберт Эйнштейн, мерой интеллекта человека служит его способность меняться. Поскольку мы существуем в динамически изменяющейся среде, мозгу важно не только узнавать новое, но и трансформировать уже существующие воспоминания. Обычно этот процесс называют когнитивной гибкостью. Без этой функции человек не сумел бы приспособиться к изменившемся обстоятельствам и оказался уязвимым перед неправильными решениями, полагаясь только на прошлый опыт и устаревшие воспоминания.

Сотрудники Института фундаментальных наук (Южная Корея) сообщили, что когнитивная гибкость регулируется астроцитами – клетками головного мозга, по форме напоминающими звезды. Звездчатообразной форме они обязаны и своим названием (в переводе с латинского «астра» означает «звезда»). Ученые обнаружили, что астроциты способны одновременно регулировать и обеспечивать пластичность расположенных поблизости синапсов (мест соединения нервных клеток), чтобы наделить головной мозг когнитивной гибкостью.

Сравнительно низкая конитивная гибкость наблюдается при некоторых расстройствах психической деятельности и дегенеративных заболеваниях нервной системы (в частности, при аутизме, шизофрении, болезни Альцгеймера). Считается, что она вызвана снижением функции определенных рецепторов, которые активируются молекулами D-серина и обеспечивают синаптическую пластичность.

Используя регуляцию генов, специфичных для астроцитов, исследователи из Кореи показали, что эти клетки могут вырабатывать D-серин и выделять его через активируемый кальцием канал. Через этот же канала они выделяют нейромедиатор глутамат, и таким образом, регулируют активность и пластичность синапсов. Каждый астроцит находится в контакте более чем с ста тысячами синапсов. Эти обеспечивается их выраженное влияние на работу головного мозга.

Исследования показывают, что с нарушением работы синапсов может быть связан и такой феномен, как гетеросинаптическая долговременная депрессия. При этом состоянии неактивные синапсы ослабевают в то время, как соседние синапсы переходят в состояние активности. Этот процесс также контролируется астроцитами и имеет решающее значение для когнитивной гибкости.

В эксперименте на мышиных моделях ученые наблюдали, как нарушается процесс запоминания у мышей, которым искусственно заблокировали канала, через который астроциты выделяют биологически активные вещества. При этом после инъекции D-серина – вещества, необходимого для синаптической пластичности, процесс запоминания восстановился.

Было установлено также, что на процесс высвобождения D-серина и глутамата оказывал влияние норадреналин – гормон надпочечников, вырабатывающийся при стрессе. На основании этого исследователи сделали вывод о том, что гибкость памяти может определяться степенью концентрации внимания и возбуждения в период прохождения обучения.

Авторы надеются, что их открытие поможет найти новые способы облегчения и лечения расстройств аутистического спектра, шизофрении, раннего слабоумия – патологий, на фоне которых снижается когнитивная гибкость и нарушается процесс усваивания информации. Возможно, в будущем астроциты станут новой мишенью для фармакотерапевтических средств.

200
Порекомендуйте статью:
Комментарии (0):
Написать комментарий
Для того чтобы оставить комментарий необходимо зарегистрироваться
Помогите нам точнее определить ваше местоположение. Укажите в каком населенном пункте вы находитесь.