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

Инструмент AI отслеживает время, которое политики проводят в своих телефонах

Этот удобный инструмент использует машинное обучение и распознавание лиц для измерения. Разработчик из Бельгии, Дрис… Читать далее

08/07/2021

Псилоцибин увеличивает число нейронных связей на 10%

Псилоцибин вызывает быстрый и стойкий рост дендритных шипов в лобной коре in vivo. Структурное ремоделирование, вызванное… Читать далее

07/07/2021

Женщины не пожалели о сделанном аборте годы спустя

В течение пяти лет после сделанного аборта большинство женщин не жалеют о своем решении —… Читать далее

04/07/2021

Отбор эмбрионов, направленный на обеспечение интеллекта детей. Реальная услуга с сомнительными результатами

В специальном отчете, опубликованном в New England Journal of Medicine, возникают серьезные вопросы о преимуществах, рисках и… Читать далее

03/07/2021

CRISPR, введенный в кровь, впервые лечит генетическое заболевание

Редактор генов CRISPR отлично справляется с фиксацией болезненных мутаций в выращенных в лаборатории клетках. Но использование… Читать далее

27/06/2021

Микробные фермы на солнечных батареях, как альтернативный источник белка

Ученые обнаружили, что микробы могут производить в 10 раз больше пищи, чем растения. Идея исследователей… Читать далее

27/06/2021