Ученые считают, что обнаружение новой функции клеток, известных как астроциты, открывает еще одно направление в неврологии, и может привести к излечению многих заболеваний, начиная от эпилепсии до болезни Альцгеймера или черепно-мозговой травмы.
Все сводится к тому, как астроциты взаимодействуют с нейронами, являющимися основными клетками головного мозга и нервной системы. Через сложный набор электрических и химических сигналов нейроны передают информацию между различными областями мозга, и между мозгом и остальной нервной системой.
До сих пор ученые считали, что астроциты менее важны в этих видах деятельности головного мозга. Известно, что астроциты направляют рост аксонов, длинного отростка нервных клеток по которому электрические импульсы идут от тела клетки к иннервируемым органам и другим нервным клеткам.
Астроциты также контролируют нейротрансмиттеры, химические вещества, которые обеспечивают передачу электрических сигналов по всему головному мозгу и нервной системе. Кроме того, астроциты строят гематоэнцефалический барьер и реагируют на травмы.
Но до сих пор они не казались электрически активными, как все важные нейроны.
В новом исследовании группы ученых из Медицинской школы Университета Тафтса был обнаружен новый способ, с помощью котрого, две самые важные клетки головного мозга (нейрон и астроцит) "разговаривают" друг с другом.
Известно, что нейроны очень электрически активны, а новая технология, используемая при проведении исследования, позволила ученым увидеть, что астроциты также электрически активны.
Ученые описали астроциты как клетки "следящие за тем, чтобы в мозге все было в порядке, и если что-то идет не так, если есть травма или вирусная инфекция, они обнаруживают это, пытаются ответить, а затем пытаются защитить мозг от разрушения".
Нейронная связь происходит через высвобождение определенных химических веществ, называемых нейротрансмиттерами. Ученые знали, что астроциты контролируют нейротрансмиттеры, помогая нейронам оставаться здоровыми и активными. Но в своем исследовании они обнаружили, что нейроны также выделяют ионы калия, которые изменяют электрическую активность астроцита и то, как он контролирует нейротрансмиттеры.
Получается, что нейрон контролирует то, что делает астроцит, и это "общение" нейрона с астроцитами происходит в обе стороны. Нейроны и астроциты "разговаривают" друг с другом совершенно иным образом, что ранее не было известно.
Как взаимодействие нейрона и астроцита оказывает влияние на заболевания головного мозга
Открытие нового способа взаимодействия астроцитов и нейронов поднимает многочисленные вопросы о том, как это работает при патологии мозга, во время развития, обучения и формировании памяти.
Например, при болезни Альцгеймера астроциты не контролируют нейротрансмиттеры, хотя это их фундаментальная работа, объясняют ученые. Подобные проблемы взаимодействия возникают и при черепно-мозговой травме и эпилепсии. В течение многих лет ученые думали, что, возможно, проблема вызвана отсутствием какого-то белка или мутацией, которая приводит к нарушению в работе этого белка.
Ученые обнаружили, что накопление внеклеточного калия и глутамата в головном мозге, способствует развитию эпилепсии и мигрени. Именно астроциты предназначены для очищения мозга от этих накоплений и помощи в поддержании баланса возбуждения нейронов.
Источник информации: https://www.nature.com
ЕЩЕ БОЛЬШЕ ПОЛЕЗНОЙ ИНФОРМАЦИИ О БОЛЕЗНИ АЛЬЦГЕЙМЕРА
Если вам понравилась статья - поставьте "лайк" или поделитесь этой информацией со своими друзьями.