Мозг решает, сколько нервных клеток «услышат» электрические сигналы

Дата публикации: 29 сентября 2020

Исследователи из Университетского колледжа Лондона, Университета Милтон-Кинса (Великобритания), Боннского университета (Германия) и университета Бордо (Франция) выяснили, что в мозгу строго регулируется, сколько нервных клеток «услышат» электрические сигналы от других нейронов. В среде обучающихся нейронов запускаются определенные процессы, которые либо не дают, либо позволяют нервным клеткам «подслушивать» чужой сигнал, передаетпортал EurekAlert!. Результаты исследования опубликованы в журнале Neuron.

Если мы хотим поделиться секретом с другом в шумной обстановке, мы можем найти тихое место, закрыть двери и защитить разговор от возможных подслушивающих устройств. Нервные клетки головного мозга тоже общаются друг с другом «за закрытыми дверями». Но степень этой защиты может строго регулироваться в зависимости от ситуации.

В основном передача информации между нейронами происходит химическим путем: в ответ на электрический сигнал «передающая клетка» высвобождает так называемый нейротрансмиттер в синапсе. Часто в роли нейротрансмиттеров могут быть молекулы глутамата. Они мигрируют через синаптическую щель к принимающей клетке. Там они стыкуются с определенными рецепторами и вызывают электрическую реакцию в принимающем нейроне.

Существует опасность, что молекулы не только достигнут нейрона, для которого они предназначены, но также будут стимулировать другие нейроны по соседству. Именно здесь вступают в игру «закрытые двери»: специализированные клетки мозга, астроциты, быстро поглощают глутамат. Таким образом они в определенной степени защищают общение от «лишних ушей».

Астроциты делают это за счет того, что посылают так называемые перисинаптические процессы астроцитов (perisynaptic astrocyte processes, PAP). У этих ПАПов есть специальные транспортеры, которые всасывают глутамат вокруг синапсов, как небольшие пылесосы. Эффективность этого механизма, по-видимому, строго регулируется.

Ученые постоянно стимулировали клетки электрическим зарядом и таким образом смогли «обучить» клетки лучше реагировать на сигнал в долгосрочной перспективе (ученые говорят в таком случае о долгосрочном потенцировании). В процессе такого «обучения» ПАПы начали отступать. Как отмечают авторы работы, это увеличивает вероятность того, что соседние клетки также стимулируются высвобождением глутамата.

Источник: www.eurekalert.org

Мозг решает, сколько нервных клеток «услышат» электрические сигналы

Поделиться: