Нейробиологи долгое время рассматривали астроциты как части вспомогательной системы, отвечающей за питание и поддержку нейронов. Однако команда из Исследовательского центра Монреальского университета в Канаде сделала открытие, оспаривающее это представление.
В ходе экспериментов по изучению механизмов страха ученые заметили необычное явление: когда к клеткам мышей приближался человек, в астроцитах базального латерального миндалевидного тела регистрировался резкий всплеск кальциевой активности. Этот сигнал отличался от классической нейронной коммуникации, и исследователи решили разобраться, связан ли он с тревогой.
В серии поведенческих тестов мышей помещали в лабиринты, где им нужно было продвигаться в сторону все более пугающих отсеков. Активность астроцитов постепенно нарастала по мере продвижения животных, отражая их растущее восприятие угрозы. При этом наиболее тревожные мыши достигали пика активности намного раньше и прекращали исследование. У этих животных в целом наблюдался высокий уровень тревожности в разных тестах — состояние, которое у людей называют «личностной тревожностью».
Исследователи также изучили, как мозг реагирует на новый элемент в уже знакомой обстановке. Астроциты адаптировались удивительно быстро: после однократного исследования, как только среда переставала восприниматься как угрожающая, предупреждающий сигнал исчезал. Это говорит о высокой динамичности и скорости работы этих клеток.
В базальном латеральном миндалевидном теле активность астроцитов, связанная с тревогой, оказалась более точным маркером состояния животного, чем активность нейронов. Ученые использовали этот сигнал для обучения декодера, который мог определять, находится ли мышь в тревожной зоне, по активности астроцитов. Результат превзошел показатели, полученные при использовании нейронных сигналов.
Когда исследователи напрямую повышали кальциевую активность астроцитов, животные начинали демонстрировать значительно более тревожное поведение. Это доказало причинно-следственную связь.
Ключевым звеном оказался норадреналин — нейромедиатор и гормон, выделяющийся при стрессе. Данные показали, что сигнал исходит из голубого пятна (locus coeruleus) — области мозга, которая проецирует норадренергические пути в миндалевидное тело. Когда у астроцитов блокировали адренергический рецептор, мыши более спокойно исследовали тревожную среду.
Это открытие добавляет новый уровень сложности. Вместо того чтобы управляться исключительно коммуникацией между нейронами, астроциты также рекрутируются сигналами из другой области мозга
Доказав, что астроциты не просто отражают, а фактически координируют тревожное поведение, исследователи открывают новые возможности для терапии тревожных расстройств, включая генерализованное тревожное расстройство. Понимание роли этих клеток может привести к разработке принципиально новых методов лечения.
Ранее Наука Mail рассказывала о создании среды, позволившей запечатлеть астроциты в естественной форме.
