Топовые нейронауки. Обзор журналов. Выпуск 2

Мы продолжаем знакомство с новыми статьями в топовых нейрожурналах. Через две недели после первого обзора наш главный редактор снова рассказывает о своем выборе статей из Nature, Science, Neuron, Nature Neuroscience, The Lancet Neurology,  Journal of Neuroscience и вдобавок добавили журналы обзоров Nature Reviews Neuroscience и Nature Reviews Neurology. В этом выпуске «выпадает» журнал Brain, поскольку мартовский выпуск этого ежемесячного журнала еще не вышел. 

Nature

В последних двух выпусках Nature было достаточно много нейронаук.

В предыдущем номере – две статьи. Нейробиологи продолжают изучать одно из самых простых модельных животных в своей науке — дрозофилу. В том выпуске опубликованы открытые нейрональные пути, связанные со спариванием и с откладыванием яиц мухой.

Еще одна нейробиологическая статья посвящена роли кавеол, небольших колбообразных впячиваний плазматической мембраны в клетках, в образовании нейроваскулярных соединений мозга — главному элементу кровоснабжения центральной нервной системы.

В текущем номере их было три: одна статья посвящена рекуррентным (возвратным) взаимодействиям в локальных кортикальных цепях. Авторам удалось тремя методами — вычислительное моделирование, визуализация и одноклеточная абляция в слое 2/3 вибриссальной соматосенсорной коры мышей — показать, что подобная активность в кортикальных нейронах может приводить к специфическому усилению входного сигнала во время того или иного поведения животного. Еще две статьи посвящены криоэлектронной микроскопии рецепторов: одна раскрывает структуру комплекса М2 мускаринового рецептора и бета-аррестина в липидном нанодиске, а другая — комплекса того же бета-аррестина 1 с нейротензиновым рецептором.

Science

И в Science не обошлось без нейробиологии дрозофил. Исследование рассказывает, как в процессе нейроразвития мухи образуются индивидуальные различия в зрительной системе насекомого и как ненаследуемые участки ДНК связаны с поведением. Мы уже успели написать об этой работе.

Очень важная, быть может — прорывная статья из области нейробиологии человека. Кажется, удалось впервые напрямую записать активность нейронов человека во время формирования долговременной памяти.

В свежем Science тоже много криоЭМ. Формирование воспоминаний требует изменений в молекулярном составе синапса. Как эти изменения происходят и что поддерживает этот измененный синаптический состав, чтобы память могла сохраняться, неизвестно. В новой статье сообщается о структуре синаптического регулятора трансляции под названием Orb2, выделенного из мозга взрослых плодовых мух, который важен для поддержания и восстановления памяти. Orb2 образует амилоид и меняет свою активность с репрессора трансляции на активатор. Другая статья посвящена расшифровке структуры белка-протонной помпы, вакуолярной АТФ-азы из мозга млекопитающих.

Кроме этого, oтметим важную веху в изучении инсульта: на моделях грызунов было показано, что приток спинномозговой жидкости по глимфатическому пути приводит к «набуханию мозга» во время ишемического инсульта и усугублению проблемы.

Nature Reviews Neuroscience

Что же за последнее время было самого важного в обзорах?

Прекрасный обзор о новых инструментах для изучения астроцитов. Другая статья посвящена технологияхм кларификации (делания прозрачным) тканей в интересах нейронаук.

Еще один обзор посвящен роли зубчатой извилины гиппокампа в работе с эпизодической памятью.

Если говорить о других когнитивных способностях, свежий обзор посвящен предиктивным (предсказательным) способностям мозга – и их формах.

Важный обзор для будущего терапии  рассказывает о переспективах использования стволовых клеток для лечения болезни Альцгеймера.

Nature Reviews Neurology

Интересный обзор посвящен периваскулярным пространствам. Хотя периваскулярные пространства были впервые идентифицированы более 150 лет назад, они получили известность в последнее время благодаря прогрессу в осознании их роли в очищении интерстициальной жидкости и продуктов метаболизма из головного мозга, особенно во время сна, а также в патогенезе заболеваний мелких сосудов, болезни Альцгеймера и других нейродегенеративных и воспалительных расстройств.

Еще одна обзорная работа посвящена эссенциальному тремору (ET).  Несколько недавних посмертных исследований внесли важный вклад в наше понимание патологических изменений, происходящих при ET. Эти исследования выявили аномалии в мозжечке, которые в первую очередь поражали клетки Пуркинье, корзиночные клетки и вьющиеся волокна у пациентов с ET.

Также отметим обзор о половых различиях при расстройствах движения.

Nature Neuroscience

На обложке мартовского номера изображен процесс «коралинга» (загона стада овец в загон, кораль) при травме ЦНС. Пастушьи собаки, загоняющие стадо овец, символизируют мобилизацию микроглии и макрофагов, чтобы ограничить некротические клетки ядром поражения, что приводит к образованию защитного глиального барьера, который герметизирует рану и предотвращает распространение воспаления. Авторы статьи так и называют описанный ими процесс: коралинг. Или загон в угол.

В журнале есть и две обзорные статьи: одна очень необычная,  о разделении фаз в синапсах, а другая – о мультиплексной модели генетики болезни Альцгеймера.

Короткое сообщение посвящено нейрогенезу и дифференциации клеток в обонятельных луковицах человека и анализу этого процесса на уровне отдельных клеток.

Интересная работа, выполненная на мышах, посвящена связи кишечника и мозга, а точнее, тому, как старение способствует распространению альфа-синуклеиновой патологии из кишечника в головной мозг.

Еще одна глиальная работа, на сей раз про олигодендроциты. Известно, что клетки-предшественники олигодендроцитов могут делиться или дифференцироваться в ответ на внешние стимулы, для того чтобы контролировать их количество или сформировать новый миелин. Используя рыбок данио рерио, авторы показали, что эти две функции выполняются различными подгруппами клеток.

Предшествующий стрессовый опыт влияет на последующее поведение даже в отличающихся ситуациях. Авторы статьи показали, что нейроны паравентрикулярного ядра гипоталамуса, выделяющие кортикотропин-рилизинг-гормон (CRH^PVN), кодируют управляемость стрессом и способствуют переключению между активными и пассивными врожденными защитными стратегиями.

Нейроанатомические открытия продолжаются в стволе мозга. Как известно, пища с высокой концентрацией ионов натрия (очень соленое) неприятна на вкус. Новая работа показывает нейронную популяцию в стволе головного мозга, которая подавляет «аппетит к натрию». Снижение активности этих нейронов может привести к приему внутрь высоких концентраций натрия.

Neuron

Обложка Neuron посвящена микроглии. Оказалось, что TREM2, иммунный рецептор, обладающий способностью связывать липиды, регулирует переход микроглии из гомеостатического состояния в активированное, и его варианты, связанные с потерей  его функции оказались связаны с болезнью Альцгеймера. На обложке изображена голодная микроглия, пожирающая богатый холестерином гамбургер.

Какие элементы генома наделяют человеческий мозг способностью к повышенным когнитивным способностям? В этом выпуске Neuron, исследователи сообщили, что они обнаружили, что ARHGAP11B, специфичный для человека ген, увеличивает расширение коры головного мозга, регулируя метаболические пути в митохондриях.

Новое в синаптической пластичности: при помощи визуализации in vivo синаптических AMPA-рецепторов у мышей исследователи показали, что моторное обучение потенцирует синапсы как в моторной, так и в зрительной коре. И неудивительно: чтобы сделать новое движение, нужно вовлечь активно зрение.

Есть подвижки и в молекулярной нейробиологии: разгадан молекулярный механизм, с помощью которого ионный канал TRPA1 («рецептор васаби») воспринимает вредные химические вещества. Оказалось, что TRPA1 содержит очень сложный сайт связывания для электрофильных агентов, который подвергается конформационному изменению после связывания ковалентного агониста, вызывая активацию TRPA1 .

Нарушение регуляции сигналинга каскада, известного под названием «отклик неструктурированных белков» (UPR) в нейронах является ключевым медиатором нейродегенерации. Авторы сумели показать, что дисрегуляция UPR в астроцитах ухудшает их способность поддерживать синапсы; модулирование астроцитарной сигнализации UPR предотвращает потерю нейронов и увеличивает выживаемость у мышей с прионной болезнью.

Journal of Neuroscience

В наш выпуск попало два выпуска этого еженедельного издания.  На обложке предыдущего изображена экспрессия коннексина 43 (Cx43, зеленый) в эпендиме спинного мозга новорожденной мыши. Ядра окрашиваются DAPI (синим цветом ). Оказалось, что связь между эпендимальными клетками через разрывные соединения ослабевает в зрелом возрасте, когда ниша с эпендимальными стволовыми клеток находится в состоянии покоя, но восстанавливается после травмы спинного мозга, что предполагает роль сигнальной связи коннексина в возобновлении пролиферации.

На обложке же сегодняшнего выпуска мы видим клетки Пуркинье (золотой цвет) и вьющиеся вдоль них нервные волокна (другие аксоны, голубой цвет). Взбирающиеся волокнистые аксоны образуют многочисленные мощные синапсы (отмеченные везикулярным переносчиком глутамата 2, синим цветом ) вдоль первичных дендритов зрелых клеток Пуркинье. О роли белка ?2? в контроле структур и свойств этих синапсов и рассказывает«статья с обложки».

Какие же еще есть статьи в этих выпусках?

Отметим статью об электрокортикограмме как наиболее информативном и удобном для декодирования способе получения информации о работе зрительной коры у макак, что важно как для исследовательских целей, так и для интерфейсов «мозг-компьютер».  Интересная работа посвящена тому, как мы видим движение. Еще одна важная работа – в другом выпуске – о тонкостях распознавания картинки, начиная с периферического восприятия и после «наведения» на цель.

Также отметим работу, посвященную механике волосковых клеток в слуховой и вестибулярной системах.

The Lancet Neurology

В новом выпуске журнала традиционно три исследования, из которых мы расскажем о двух.

Во-первых, отметим статью об эффективности трех препаратов против рассеянного склероза на этапе фазы 2b клинических испытаний и комментарий на эту тему.

Во-вторых, еще одно клиническое испытание (все как положено, многоцентровое, двойное слепое, плацебо-контролируемое) вещества под кодом S44819, селективного антагонистаGABA _A ?5-рецептора у пациентов с ишемическим инсультом. Эффективность и безопасность.

Обзор здесь тоже есть, он посвящен бета-адренорецепторам и риску болезни Паркинсона.

Обзор подготовил Алексей Паевский. До встречи через две недели!

Источник: neuronovosti.ru

Комментарии: