Ученые из Института нейробиологии Общества Макса Планка впервые подробно изучили расположение электрических синапсов и их влияние на работу нервных клеток.
Нервные клетки взаимодействуют через синапсы: небольшие контактные точки, в которых сигнал переходит от одной клетки к другой. Классический подход говорит о том, что сигнал между нейронами передается с использованием биологически активных химических веществ — нейромедиаторов. Но это только часть картины.
В мозге почти всех видов животных, кроме иглокожих, есть второй тип синапсов — электрические. Такой синапс соединяет две нервные клетки напрямую, поэтому электрические сигнал может передаваться от одной клетки к другой без помех. Электрические синапсы встречаются гораздо реже и их трудно обнаружить — поэтому до сих пор их так мало исследовали.
На этот раз нейробиологи использовали иммуногистохимический анализ специфических белков, формирующих щелевые контакты между электрическими синапсами. Оказалось, что в мозге плодовых мушек, например, такие синапсы можно найти почти во всех отделах, однако не все нейроны имеют электрические связи.
Исследователи отключили работу электрических синапсов в области, ответственной за обработку зрительной информации. Результаты показали, что реакция нейронов на раздражители стала значительно слабее, а некоторые типы нейронов без электрических синапсов стали нестабильными и спонтанно колеблющимися.
В настоящее время при построении коннектомов (полного описания структурных связей нервной системы) используют только данные электронного микроскопа, который не видит электрические синапсы. Нейробиологи считают, что такой подход значительно ограничивает понимание того, как работает мозг. Дальнейшие исследования должны показать, как можно интегрировать в единую модель все синапсы — в том числе, электрические.