Один из самых важных факторов внешней среды, который действует на наш организм – это температура. Информацию о скорости теплового движения молекул окружающей среды передают рецепторы на поверхности нашего тела, но вот куда она поступает дальше и где обрабатывается?
Графический абстракт работы 2016 года
Уже некоторое время было известно, что сам по себе «нейротермометр» расположен где-то в гипоталамусе, области мозга, ведающей работой желёз организма и его гомеостазом. Это крошечное образование (размером с фалангу большого пальца) содержит в себе десятки ядер, отвечающих за разные функции. Какое именно ядро и какие имено его нейроны отвечают за «обработку» температуры, до недавнего времени было неизвестно.
Некоторого прогресса на этом пути удалось достичь американской группе из Университета Калифорнии в Сан-Франциско, опубликовавшей в 2016 году свои результаты в Cell. Они смогли доказать, что «теплочувствительные нейроны» (WSN) находятся в так называемой преоптической зоне гипоталамуса. Эта зона отвечает, например, за чувство жажды. Учёные давно подозревали, что WSN находятся там. Однако доказать смогли только тогда.
Ядра гипоталамуса. Преоптическая область обозначена буквами PO.
Группа Закари Найта (Zachary Knight) сумела определить конкретные нейроны по их коэкспрессии двух полипептидов, BDNF и PACAP, отвечающих за ответ на повышение температуры. Затем они создали генно-модифицированных мышей, в которых WSN можно было активировать методами оптогенетики. И в ответ на возбуждение «тепловых» нейронов мыши активировали все виды ответа на повышенную температуру – понижали температуру тела и запускали поведение поиска холодного места.
Однако, как отмечают учёные, ими сделано только полдела. Где находятся нейроны ответа на холод, науке до сих пор неизвестно.
Текст: Алексей Паевский
Warm-Sensitive Neurons that Control Body Temperature
Chan Lek Tan, Elizabeth K. Cooke, David E. Leib, Yen-Chu Lin, Gwendolyn E. Daly, Christopher A. Zimmerman, Zachary A. Knight
DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2016.08.028