Работа, опубликованная в журнале Science, принадлежит ученым из Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе. Она радикально меняет представления о том, как мозг перестраивает свои связи в ответ на стимулы, требующие внимания или быстрого реагирования. Вместо того чтобы напрямую действовать на нейроны, химическое вещество норадреналин, связанное с вниманием и обучением, запускает изменения через астроциты — клетки, которые раньше считались лишь вспомогательными.
Астроциты, в отличие от нейронов, работают медленнее, но имеют разветвленную форму и находятся в тесном контакте с синапсами — участками, через которые нейроны обмениваются сигналами. Благодаря этому они могут улавливать сигналы от нейромодуляторов, таких как норадреналин.
Эксперименты на мышиных мозговых срезах показали, что именно астроциты передают сигнал от норадреналина в синапсы, ослабляя активность между нейронами.
Даже при отключении способности нейронов распознавать норадреналин, мозг все равно менял схему связей. Но если блокировать реакцию астроцитов — перестройка не происходила. Это означает, что именно астроциты являются ключевым звеном в этом процессе.
До сих пор считалось, что нейроны — главные участники всех процессов в мозге. Но результаты этой работы указывают на необходимость пересмотра роли астроцитов в регуляции нейронной активности. Это открытие может повлиять на подходы к лечению заболеваний, связанных с нарушением внимания, памяти и эмоционального состояния. Уже сейчас исследователи проверяют, как действуют известные препараты — не исключено, что многие из них опосредованно влияют на мозг именно через астроциты.
Открытие роли астроцитов в перенастройке мозговых связей показывает, насколько сложными и тонкими могут быть механизмы работы мозга. Именно стремление понять и воспроизвести такие процессы вдохновляет ученых на создание электронных аналогов нейронов — как это сделали исследователи из Саратова. Об этом вы можете прочитать в этой статье.
