Третий «музыкант» оркестра головного мозга

Лайнуть/Поделиться

Достаточно долгое время считалось, что единственный важный элемент головного мозга – это нейроны. Только они управляют всеми процессами в мозге – и в организме. Все остальные составляющие нашего главного органа играют исключительно вспомогательную роль. Однако потом выяснилось, что это совсем не так. Сначала нейрофизиологи обратили своё внимание на глию, и оказалось, что «вспомогательные» клетки мозга не такие уж и вспомогательные, а астроциты активно влияют на передачу нервных импульсов и сами «общаются» друг с другом. В 2017 году, судя по всему, был обнаружен третий самостоятельный «игрок» на поле головного мозга: кровеносные сосуды. Исследование опубликовано в журнале eLife.

Физиолог из Университета штата Коннектикут Дэн Малки изучал заднее трапециевидное ядро (RNT, retrotrapezoid nucleus), крошечный пучок нейронов ствола мозга, который контролирует дыхание тела. В предыдущих исследованиях он показал, что нейроны RTN отвечают на повышение концентрации диоксида углерода в крови стимуляцией дыхания. Кроме того, уже более века известно, что при повышении концентрации диоксида углерода, кровеносные сосуды по всему телу расширяются, обеспечивая приток свежей крови и кислорода, вымывая углекислый газ из организма. Но если кровеносные сосуды в RTN поступают так же, как и по всему телу, это может «затереть» сигнал, мешая нейронам управлять дыханием.

Группа Малки решила посмотреть на то, как ведут себя кровеносные сосуды в заднем трапециевидном ядре в ответ на повышение концентрации углекислого газа. К удивлению учёных, сосуды… сужались. Проверив поведение сосудов в других участках мозга, в первую очередь коры, исследователи выяснили, что в остальном мозге всё происходит так же, как и в организме – сосуды послушно расширяются.

Так что же заставляет сосуды RTN «поступать наперекор» остальным кровеносным сосудам? «Виноватым» оказался второй «игрок» головного мозга – астроциты, основные клетки глии. В ответ на повышение концентрации углекислого газа, только астроциты RTN вели себя иначе: выпускали небольшую сигнальную молекулу аденозинтрифосфата (АТФ), которая заставляла сосуды сужаться.

Дополнительные проверки подтвердили правоту учёных. Кровеносные сосуды RTN сужались и тогда, когда астроциты искусственно стимулировали выделять АТФ, и тогда, когда сосуды просто обрабатывали АТФ. А блокирование рецепторов АТФ блокировало способность кровеносных сосудов отвечать на углекислый газ.

DOI: 10.7554/eLife.25232

Текст: Алексей Паевский | Источник: neuronovosti


Читайте также: Умный мозг не только большой, но и жаждущий крови

Редакция

Опубликовала
Редакция
Метки: физиология

Недавние публикации

Земля на 2000 световых лет ближе к черной дыре в центре нашей галактики, чем считалось ранее

Новая карта Млечного Пути, созданная Национальной астрономической обсерваторией Японии, показывает, что Земля движется по спирали быстрее… Читать далее

01/12/2020

Искусственный интеллект помог ученым узнать, как мозг генерирует мысли

Новые алгоритмы искусственного интеллекта позволяют распознать мозговую активность, которая отвечает за мысли и рассуждения. До… Читать далее

01/12/2020

Аяуаска. Как работает: вред и области потенциального применения ДМТ

Аяуаска - это, возможно, самый мощный галлюциноген на планете, и до недавнего времени он входил… Читать далее

29/11/2020

Мозг и Вселенная: как астрофизик и нейрохирург объединились, чтобы сравнить две самые сложные системы в природе

Астрофизик из Болонского университета и нейрохирург из Веронского университета сравнили нейронные связи в человеческом мозгу… Читать далее

26/11/2020

Нейросеть, застывшая в стекле

Нет, это не статья по типу "Адский муравей, застрявший в янтаре, мучил свою жертву 99… Читать далее

25/11/2020

Женщины достигают оргазма в 80% случаев в носках по сравнению с 50% без них

Во время исследования, в котором изучалась разница в мозговой активности женщин во время реальных и… Читать далее

24/11/2020