Нейронные тоннели: ученые нашли в мозге неизвестный путь для обмена сигналами

Какое открытие сделали ученые Долгое время считалось, что язык мозга – это язык синапсов. Эти специализированные контакты между нейронами отвечают за всю нашу мысленную деятельность: от простейшего рефлекса до сложнейших творческих процессов. Электрические импульсы и химические посредники-нейромедиаторы – вот классический алфавит нейронного общения. Однако последнее исследование, опубликованное в журнале Science, меняет взгляд на этот вопрос. Ученые из Университета Джонса Хопкинса используя микроскопы сверхвысокого разрешения и передовые алгоритмы машинного обучения, обнаружили между нейронами головного мозга мышей и человека сети ультратонких трубчатых структур – межклеточных нанотрубок. Эти образования действуют как прямые физические мостики, напрямую соединяя цитоплазму одних нервных клеток с другими. Эти структуры динамически формируются и создают прямой цитоплазматический мост между нейронами. Их внутреннее строение уникально и не позволяет спутать их с обычными дендритами или аксонами. По сути, это туннели, обеспечивающие прямую, безлимитную и мгновенную связь. Эксперименты показали, что они способны транспортировать грузы самого разного калибра – от мельчайших ионов кальция до крупных клеточных органелл, таких как митохондрии, являющиеся «энергостанциями» клетки. Это открытие кардинально меняет представление о том, как клетки мозга могут обмениваться ресурсами и информацией, минуя стандартные, относительно медленные синаптические протоколы. Что даст людям открытие «нейронных тоннелей» Открытие нового механизма нейронной коммуникации – это не просто академический интерес. Оно имеет практическое значение для медицины и может стать поворотным пунктом в лечении самых тяжелых заболеваний нервной системы. Наиболее яркое подтверждение значимости открытия было получено в ходе исследований болезни Альцгеймера. Ученые ввели в нейроны мышиных моделей токсичные белки бета-амилоиды, которые, как известно, образуют смертоносные бляшки при этом заболевании. С помощью высокоточной визуализации они зафиксировали, что нанотрубки напрямую транспортировали эти патогенные молекулы из зараженной клетки в здоровые. Когда исследователи искусственно блокировали формирование этих мостиков, распространение бета-амилоида прекращалось. Это устанавливает прямую механистическую связь между работой этих структур и прогрессированием болезни Альцгеймера. Кроме того, есть все основания полагать, что аналогичным путем могут распространяться и другие патогенные белки, связанные с болезнью Паркинсона, Хантингтона и иными нейродегенерациями. Понимание этого механизма дает шанс создать универсальные терапевтические стратегии для целого класса заболеваний. Рекомендуем также прочитать на «ФедералПресс» о том, как распознать и вылечить рассеянный склероз. Фото: ФедералПресс / Ирина Ромашкина