Астроциты: «звезды» в мозге могут быть регуляторами информации

Звездообразные клетки, называемые астроцитами, которые уже давно считаются «клеем для мозга», принадлежат к группе клеток центральной нервной системы, называемых глиальными клетками, которые помогают регулировать кровоток, синаптическую активность, поддерживать здоровье нейронов и играют важную роль в дыхании. Несмотря на растущее признание астроцитов, многое остается неизвестным о роли, которую эти клетки играют в помощи нейронам и мозгу обрабатывать информацию.

«Мы считаем, что астроциты могут добавить новое измерение в наше понимание того, как внешняя и внутренняя информация объединяется в мозге», — рассказывает Натан Смит, доктор медицины, доктор философии, доцент неврологии в Институте неврологии Дель Монте при Рочестерском университете.

Он и другие авторы из Центра трансляционной нейромедицины при Копенгагенском университете доказывают это в статье, опубликованной в журнале Trends in Neuroscience. В публикации рассматривается, как астроциты могут быть ключевым игроком в способности мозга обрабатывать внешнюю и внутреннюю информацию одновременно.

«Необходимы дальнейшие исследования этих клеток, чтобы понять их роль в процессе, который позволяет людям иметь соответствующие поведенческие реакции, а также способность формировать соответствующую память для руководства будущим поведением», — поясняют ученые.

То, как наш организм интегрирует внешнюю информацию с внутренней, важно для выживания. Когда в этих процессах что-то идет не так, могут возникнуть поведенческие или психиатрические симптомы. Специалисты указывают на доказательства того, что астроциты могут играть ключевую роль в этом процессе. Предыдущие исследования показали, что астроциты чувствуют, когда нейроны посылают сообщение, а также могут улавливать сенсорные сигналы.

Эти внешние сигналы могут поступать от различных органов чувств, таких как зрение или обоняние. Астроциты реагируют на этот поток информации, изменяя свои кальциевые Ca 2+ сигналы нейронам, предоставляя им наиболее подходящую информацию для ответа на стимулы. Авторы предполагают, что астроцитарная Ca 2+ сигнализация может быть основополагающим фактором того, как нейроны общаются и что может произойти, когда этот сигнал нарушается.

Однако не так много известно о том, как астроциты и нейромодуляторы, сигналы, посылаемые между нейронами, работают вместе.

«Астроциты — это часто упускаемый из виду тип клеток мозга в системной нейронауке, — отмечает Смит. — Мы считаем, что дисфункциональная кальциевая сигнализация астроцитов может быть одним из основных факторов расстройств, характеризующихся нарушением сенсорной обработки, таких как болезнь Альцгеймера и расстройство аутистического спектра».

Помимо поглощения избыточного калия, астроциты сами могут вызывать снижение уровня калия вокруг нейрона, тем самым останавливая нейронную сигнализацию. Это исследование впервые показывает, что астроциты не только контролируют нейроны, но и могут влиять на активность нейронов.

«Я думаю, что когда мы поймем, как астроциты интегрируют внешнюю информацию из различных внутренних состояний, мы сможем лучше понять некоторые неврологические заболевания. Более полное понимание их роли поможет в будущем расширить возможности воздействия на астроциты при неврологических заболеваниях», — делится Смит.

Связь между нейронами и астроцитами гораздо сложнее, чем считалось ранее. Имеются данные о том, что астроциты могут воспринимать изменения и реагировать на них, что важно для изменения поведения и формирования памяти. Авторы считают, что открытие дополнительной информации об астроцитах позволит лучше понять когнитивные функции и приведет к прогрессу в лечении и уходе.

Эксклюзивный перевод

Фото: Тенденции в нейробиологии (2023)

Поделиться:

Подписывайтесь на краткие, но содержательные новости со всего мира
глазами молодого поколения в Телеграм и ВКонтакте.

Почитайте также

Имплантируемые батареи, потребляющие кислород, помогают убить рак

561 Несмотря на десятилетия исследований и десятки миллиардов долларов, потраченных на исследования и лечение во …