Исследователи из университета Salk утверждают, что малоизученные вспомогательные клетки мозга, известные как астроциты, играют важную роль в контроле колебаний гамма-волн (синхронного возбуждения и подавления клеток), которые могут быть причиной развития шизофрении, болезни Альцгеймера, аутизма, эпилепсии и других расстройств.
В исследовании, опубликованном в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, исследователи рекомендуют воздействовать не на нейроны, а на астроциты. В ходе исследования ученые обнаружили, что связь астроцитов и гамма-осцилляции играет важную роль в формировании некоторых форм памяти.
«Мы обнаружили, что кальциевая активность в астроцитах предшествовала гамме колебаний в мозге мышей. Это предполагает, что астроциты в значительной степени влияют на процесс гамма колебаний», — говорит один из авторов исследования, Terrence Sejnowski.
Чтобы подтвердить свою теорию, ученые использовала токсин вируса столбняка, который препятствует высвобождению химических веществ из астроцитов, эффективно устраняя способность клеток взаимодействовать с соседними клетками. Токсин не затрагивал нейроны.
После применения токсина, включающего гаммы-волны в мозге животных, исследователи обнаружили, что поврежденные астроциты производят более короткие гамма-волны, по сравнению со здоровыми клетками. Мыши с поврежденными астроцитами казались совершенно здоровыми. Но после нескольких когнитивных тестов исследователи обнаружили, что они не могут распознавать новые объекты.
«Тем самым мы смогли отключить только одну форму памяти, не затрагивая другие свойства памяти», — утверждают исследователи.
Активность астроцитов проявляется в течение одной секунды или больше, тогда как активность нейронов гораздо быстрее (в течение миллисекунды). Из-за медленной скорости никто не подозревал, что астроциты участвуют в высокоскоростной мозговой деятельности, необходимой для принятия быстрых решений.
«Система распознавания имеет огромную важность, она включает в себя распознавание других людей, мест, фактов и событий, которые произошли в прошлом. С помощью этого нового открытия ученые могут лучше понять роль гамма-волн в формировании распознавательных свойств памяти», — добавляет Sejnowski.
ПОДРОБНО В НАУЧНОЙ СТАТЬЕ:
Hosuk Sean Lee, Andrea Ghetti, António Pinto—Duarte, Xin Wang, Gustavo Dziewczapolski, Francesco Galimi, Salvador Huitron—Resendiz, Juan C. Piña—Crespo, Amanda J. Roberts, Inder M. Verma, Terrence J. Sejnowski, and Stephen F. Heinemann. Astrocytes contribute to gamma oscillations and recognition memory // PNAS – 2014
Врач кардиолог, терапевт, врач функциональной диагностики АО «СЗЦДМ» (г. Санкт-Петербург), редактор и автор статей
