Найдены клетки, которые могут «включать» и «выключать» пластичность нейронов

Антон Тальский – 13 апреля 2021

Исследователи из Университета Орегона обнаружили, что нейроглиальные клетки астроциты влияют на нейропластичность у дрозофил. Это открытие поможет уточнить наши знания о динамике нейродегенеративных заболеваний у человека.

По мере взросления нейроны дрозофил претерпевают сильные изменения — их пластичность и адаптивность постепенно заменяется стабильностью и неизменяемостью. Во время этих перемен астроциты начинают охватывать те части нейронов, что отвечают за приём и отправку электрических сигналов.

Основываясь на этой информации, учёные провели опыт: они удалили астроциты у дрозофил, а затем понаблюдали за их поведением, а также изменениями в их нейронах. Удивительно, но удаление астроцитов не сказалось на нейронах мушек отрицательно, наоборот — их нейроны приобрели большую пластичность. Это значит, что в процессе старения дрозофил астроциты каким-то образом подавляют способность нервных клеток меняться и адаптироваться. Но как же астроциты это делают?

Исследователи рассмотрели этот процесс на примере моторных нейронов мушек. Эти нейроны отвечают за их способности ползти или летать. Чтобы понять, как же астроцитам удаётся постепенно блокировать пластичность нейронов, учёные один за другим активировали и деактивировали белки астроцитов, а затем проверяли, какая реакция моторных нейронов возникнет в каждом случае.

В итоге исследователи выявили два белка, с помощью которых астроциты сообщаются с моторными нейронами. Этими белками оказались нейролигин и нейрексин. Как выяснили учёные, оба белка являются своего рода кнопками «включения» и «выключения» пластичности моторных нейронов.

Теперь учёных интересует, почему нейропластичность мозга со временем подавляется. Значит ли это, что более длительное наличие этого свойства давало бы организму дополнительное время? Особенно важен ответ на этот вопрос в контексте исследования природы нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера и ментальных расстройств, таких как шизофрения. Ведь эти заболевания так или иначе связаны с нарушением способности нейронов меняться под воздействием новых условий.

Фото: Sarah DeGenova Ackerman