Мгновенная заморозка показала точное устройство нейронных связей

Основой большей части синаптических соединений являются дендритные шипики — выросты на поверхностях нейронов, размер которых в среднем не превышает и микрометра. От точных размеров этих шипиков зависит эффективность передачи сигналов от одного нейрона к другому.

Дендритные шипики крайне важны ученым для понимания общей картины связей в нашем мозге и того, как в них осуществляется передача информации. Однако о структуре шипиков по-прежнему известно мало. Чтобы изучить эти выросты ученым необходимо сохранять анализируемые ткани мозга в их естественном состоянии, что крайне трудоемко. Слишком малые размеры шипиков также являются препятствием на пути к их анализу.

Недавно ученые поняли, как можно получить доступ к структурам дендритных шипиков. Они применили технологию мгновенного замораживания к маленьким частям мозговых тканей, чтобы сохранить их в естественном состоянии. Процедура была осуществлена посредством струй жидкого азота в сочетании с очень высоким давлением. После этого исследователи использовали высококачественную 3D-визуализацию и электронную микроскопию, чтобы увидеть структуры дендритных шипиков.

Как оказалось, полученная информация о структурах шипиков во многом совпадает с результатами исследований, проводившихся ранее. Однако есть один важный аспект, где результаты различаются. Он связан с одной из частей шипиков — дендритной шейкой. Новый анализ показал, что дендритная шейка шипиков намного тоньше, чем считалось ранее. Ученые отметили, что от диаметров шейки зависит то, в какой степени синапсы влияют на остальные части нейронов.