Исследователи из Каролинского института в Стокгольме подошли на один шаг ближе к пониманию того, как на молекулярном уровне организована та часть нашего мозга, которая участвует в механизмах принятия решений и развития зависимости. На мышиной модели и с помощью методов картирования типов клеток мозга исследователи смогли визуализировать локализацию мю-опиоидных рецепторов в полосатом теле. Их пространственно-молекулярная карта, опубликованная в журнале Cell Reports, поможет лучше понять устройство системы вознаграждения мозга.
Credit: Cell Reports, 2019
Стриатум (или полосатое тело)– это внутренняя часть мозга, относящаяся к базальным ядрам, которая, помимо прочего, регулирует механизмы вознаграждения, мотивации, а также сознательный контроль движений. Эта структура играет ведущую роль в принятии решений и развитии различных зависимостей.
В своей работе ученые создали молекулярную 3D-карту нервных клеток, на которые действуют опиоиды, такие как морфин и героин, и показали, как они организованы в стриатуме. Это важный шаг к пониманию того, как устроена сеть мозга, управляющая мотивацией и развитием патологического влечения. В исследовании ученые описали пространственно-молекулярный код, который можно использовать для разделения полосатого тела на разные субрегионы.
«Наша карта формирует основу для нового понимания, вероятно, самой важной для принятия решений сети мозга, — говорит Константинос Мелетис, доцент кафедры нейробиологии в Каролинском институте и главный автор исследования. — Это может способствовать более глубокому пониманию как нормальных процессов вознаграждения, так и воздействия на эту сеть различных веществ, вызывающих привыкание».
Чтобы найти этот молекулярный код, исследователи использовали одноядерное РНК-секвенирование – метод изучения небольших различий в отдельных клетках и картирование экспрессии стриатальных генов. Результаты впервые продемонстрировали полный молекулярный код, который разделяет полосатое тело на три основных уровня классификации: пространственный, патч-матрица и специфическая организация по типу клеток.
«Благодаря этим новым знаниям мы теперь можем начать анализировать функции различных типов нервных клеток в разных областях, определенных молекулярным путем, — говорит Мелетис. — Это первый шаг на пути к определению роли сетей в управлении принятием решений и зависимостью с помощью оптогенетики».
По словам исследователей, свежие сведения могут также стать основой для разработки новых методов лечения, основанных на механистическом понимании сетей мозга.
Текст: Диана Галимова
A spatiomolecular map of the striatum by Antje Märtin, Daniela Calvigioni, Ourania Tzortzi et all, inCell Reports.Published December 2019