Меню

Ученые нашли фундаментальную часть того, что делает наши мозговые клетки настолько пластичными

26 июня 2018, вторник

Не секрет, что наши мозги исключительно гибки и могут адаптироваться к новым ситуациям. Будет ли это мозг, использующий себя для реализации неожиданных целей, или помогая кому-то нормально жить, имея при этом только 10 % неповрежденного мозга — все это возможно благодаря пластичности нашего мозга.


Но как эта способность (пластичность) нашего мозга работает? Неврологи не были до конца уверены в том, благодаря чему подобная пластичность мозга возможна. Исследователи из Института изучения и памяти Пикувера в Массачусетском технологическом институте считают, что теперь у них есть ответ.


Суть того, что они обнаружили, заключается в том, что когда одно соединение (синапс) усиливается, соседние синапсы сразу ослабляются, чтобы остановить нейроны от перегрузки.


"Коллективное поведение сложных систем всегда имеет простые правила, так, когда один синапс усиливается, то сила других синапсов уменьшается" — говорит невролог MIT и автор исследования Мриганка Сур.


Чтобы придти к таким выводам исследователи проводили опыты на мышах, в одном случае при помощи оптогенетики, а в другом, при помощи обычных приемов. В обеих сериях опытов наблюдалось усиление определенных нейронов и автоматическое ослабление близлежащих. Это, как нельзя лучше, продемонстрировало пластичность нашего мозга в действии.


"Я думаю, что это удивительно, что мы можем перепрограммировать одиночные нейроны в неповрежденном мозге и наблюдать в живой ткани разнообразие молекулярных механизмов, которые позволяют этим клеткам интегрировать новые функции через синаптическую пластичность", — сказал еще один автор исследования, нейробиолог Сами Эль- Бустани.


И это не все. Затем команда обнаружила, что рецепторы AMPA коррелируют с ослаблением и укреплением этих синапсов. А также было обнаружено, что синапсы с меньшим количеством белка Arc способны выражать больше рецепторов AMPA, но увеличение Arc в соседних шипах привело к тому, что синапсы ослабевали.


"Мы считаем, что белок Arc поддерживает баланс синаптических ресурсов", — говорит Жак Пак Кан Ип, еще один невролог из MIT.


Таким образом исследователи не только впервые изучили конкретные механизмы пластичности нашего мозга, но и выяснили, как именно работает белок Arc и каким образом такие функции мозга, как обучение и память работают на уровне отдельных нейронов.