Астроциты поедают связи, чтобы поддерживать пластичность мозга взрослых

В процессе обучения и запоминания в развивающемся мозге постоянно возникают новые нейронные связи, называемые синапсами. Важные связи — те, которые вводятся постоянно, например, как избежать опасности, — взращиваются и укрепляются, в то время как связи, которые считаются ненужными, удаляются. Мозг взрослых подвергается подобной обрезке, но было неясно, как и почему синапсы в мозге взрослого человека удаляются.

Теперь команда исследователей KAIST обнаружила механизм, лежащий в основе пластичности и, возможно, неврологических нарушений в мозге взрослых . Свои выводы они опубликовали 23 декабря в журнале Nature .

«Наши открытия имеют огромное значение для нашего понимания того, как нейронные цепи меняются во время обучения и памяти, а также при заболеваниях», — сказал автор статьи Вон-Сук Чунг, доцент кафедры биологических наук KAIST. «Изменения в количестве синапсов тесно связаны с распространенностью различных неврологических расстройств, таких как расстройство аутистического спектра, шизофрения, лобно-височная деменция и несколько форм судорог».

Серое вещество в головном мозге содержит микроглию и астроциты, две дополнительные клетки, которые, помимо прочего, поддерживают нейроны и синапсы. Микроглии — это передняя линия защиты иммунитета, ответственная за поедание патогенов и мертвых клеток, а астроциты — это клетки в форме звезды, которые помогают структурировать мозг и поддерживать гомеостаз, помогая контролировать передачу сигналов между нейронами. По словам профессора Чанга, обычно считается, что микроглии поедают синапсы в рамках процесса очистки, известного как фагоцитоз.

«Используя новые инструменты, мы показываем, что впервые именно астроциты, а не микроглия постоянно устраняют избыточные и ненужные возбуждающие синаптические связи взрослых в ответ на нейронную активность», — сказал профессор Чанг. «Наша статья ставит под сомнение общее мнение в этой области о том, что микроглия — это первичные фагоциты синапсов, которые контролируют количество синапсов в головном мозге».

Профессор Чанг и его команда разработали молекулярный датчик для обнаружения уничтожения синапсов глиальными клетками и количественно оценили, как часто и по какому типу уничтожаются синапсы клеток. Они также применили его на модели мыши без MEGF10, гена, который позволяет астроцитам устранять синапсы. Взрослые животные с этим дефектным астроцитарным фагоцитозом имели необычно увеличенное количество возбуждающих синапсов в гиппокампе. В сотрудничестве с доктором Хёнджу Парком из KBRI они показали, что эти увеличенные возбуждающие синапсы функционально нарушены, что вызывает дефекты обучения и формирования памяти у животных с удаленным MEGF10.

Автор:

Читайте также

Если у вас остались вопросы, вы можете найти ответ в специальном разделе, либо задать свой вопрос нашим экспертам.

Вячеслав Голосов Вячеслав Голосов
  • ортопедия
  • врач 1 категории
  • 14 лет опыта
Андрей Ляховчук Андрей Ляховчук
  • травматология, ортопедия
  • врач 2 категории
  • 7 лет опыта
Задать вопрос врачу
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Содержание
Adblock
detector