Новое исследование Медицинского центра Университета Рочестера (URMC) впервые показывает, что иммунные клетки — микроглии, которые играют важную роль в реорганизации связей между нервными клетками, борьбе с инфекциями и восстановлении повреждений, активны во время сна.
«Это исследование показывает, что сигналы в нашем мозге, которые модулируют состояние сна и бодрствования, также действуют как переключатель, который включает и выключает иммунную систему», — сообщает ведущий автор исследования Аня Маевска (Ania Majewska).
Результаты исследования, опубликованные в журнале Nature Neuroscience, имеют значение для пластичности мозга, таких заболеваний, как расстройства аутистического спектра, шизофрения и слабоумие.
Роль микроглии в работе мозга
Микроглия служит в качестве первых ответных мер мозга, патрулируя головной и спинной мозг, и начинает действовать, чтобы искоренить инфекции или поглощать мусор из ткани мертвых клеток. Микроглия помогает поддерживать здоровье и функционирование синапсов и сокращать связи между нервными клетками, когда они больше не нужны для работы мозга.
Текущее исследование указывает на роль норадреналина, нейротрансмиттера, который сигнализирует о возбуждении и стрессе в центральной нервной системе. Это химическое вещество присутствует на низких уровнях в мозге, пока мы спим, но когда производство увеличивается, норадреналин пробуждает наши нервные клетки, заставляя нас проснуться и стать бдительными.
Результаты научного исследования
В ходе исследования ученые обнаружили, что норадреналин также действует на специфический рецептор, адренергический рецептор бета-2, который экспрессируется на высоком уровне в микроглии. Когда это химическое вещество присутствует в мозге, микроглия впадает в своего рода спячку.
Исследование, в котором использовалась передовая технология визуализации, позволяющая исследователям наблюдать активность в живом мозге, показало, что, когда мыши подвергались воздействию высоких уровней норэпинефрина, микроглия становилась неактивной и не могла реагировать на локальные повреждения и отходила от своей роли.
«Полученные данные говорят о том, что усиленное ремоделирование нейронных цепей и восстановление поражений во время сна может быть частично обусловлено способностью микроглии динамически взаимодействовать с мозгом», — комментирует автор исследования Рианна Стоуэлл (Rianne Stowell). «В целом, это исследование также показывает, что микроглия чрезвычайно чувствительна к сигналам, которые модулируют функцию мозга, и что динамика и функции микроглии модулируются поведенческим состоянием животного».
Авторы другого исследования смогли «омолодить» стареющие иммунные клетки.
