Эритропоэтин (ЭПО) — это прежде всего кроветворный гормон. Однако уже несколько лет известна его важная роль в головном мозге — в частности, там, где происходят особенно сложные умственные процессы. В определенных клетках нервной системы ЭПО вырабатывается вместе с соответствующими рецепторами эритропоэтина (EPOR).
Гормон может связываться с этим рецептором на поверхности клетки и активировать внутриклеточные сигнальные пути, важные для выживания клеток, пластичности и восстановительных процессов в нервной системе. Таким образом, ЭПО может укрепить такие функции, как внимание, память и мотивация — хотя точные механизмы такого влияния до сих пор неясны.
Чтобы изучить этот вопрос глубже, исследователи, как водится, воспользовались мышами. Им заблокировали выработку ЭПО в переднем мозге. Результаты эксперимента опубликованы в Molecular Psychiatry.
Они оказались довольно неожиданными: подопытные животные не показали ухудшения в обучении, памяти или внимании. Напротив, в особенно сложных задачах на память они справлялись даже лучше, чем их сородичи из контрольной группы.
Объяснение, по-видимому, кроется в удивительном механизме адаптации: если ЭПО отсутствует, мозг образует больше своих известных рецепторов (EPOR) — а также рецептор под названием EphB4, которому до сих пор уделялось мало внимания. Оба рецептора усиливают или дополняют сигнальные пути ЭПО. Таким образом, мозг компенсирует потерю и защищает свою производительность.
Эти результаты «открывают новую главу в понимании так называемых нейропластических свойств мозга», уверена профессор Ханнелоре Эренрайх из Центрального института психического здоровья в Маннхайме, последний автор исследования.
«Мозг не только может образовывать новые нервные клетки и перестраивать сети в ответ на ЭПО, он способен также восполнять отсутствующие факторы на молекулярном уровне посредством компенсаторных механизмов, — объясняет она. — Наши результаты наглядно показывают, насколько гибко и адаптивно мозг сам может реагировать на глубокие молекулярные изменения».
В долгосрочной перспективе эти знания могут проложить путь к целенаправленному терапевтическому использованию сигнальных путей ЭПО — например, при заболеваниях, связанных с когнитивными нарушениями, или в реабилитации после повреждений мозга.
Исследование убедительно показало, что мозг обладает впечатляющей программой компенсации для защиты своего самого важного ресурса — умственной работоспособности.
Большой мозг человека объяснили женскими половыми гормонами
Нейробиологи объяснили, как правильно тренировать мозг
Подписывайтесь и читайте «Науку» в Telegram