Ученые определили механизм, управляющий контактами между клетками мозга на наноуровне

Российские ученые описали механизм, который управляет способностью человеческого мозга изменяться. Благодаря этому можно будет лучше понимать условия, в которых функции мозга нарушаются – например, при болезни Альцгеймера. Результаты исследования опубликовал научный журнал Science Advances, кратко об этом пишет пресс-служба Пермского государственного национального исследовательского университета (ПГНИУ) .

Исследователи определили функциональную наноархитектуру синапсов – контактов между нервными клетками. В статье ученые описывают организацию молекулярных механизмов, управляющих способностью мозга изменяться в течение жизни человека. Ученые определили, что важную роль в работе нервных клеток играют ионы кальция. Они накапливаются в "наноцистернах", которые есть в каждом синапсе.

При срабатывании синапса она опустошается, а затем заполняется вновь. Подробности механизма этого механизма ранее были неизвестны. Проведенные исследования показали, что цистерна строго ориентирована в пространстве и обладает своеобразным вектором памяти.

"Известно, что при болезни Альцгеймера синаптические контакты утрачиваются. В статье впервые описан молекулярный механизм, благодаря которому наноцистерна может заполняться и без участия синапсов. Мы предполагаем, что, научившись управлять этим механизмом, можно смягчить симптомы болезни и сохранить память", – рассказал один из авторов исследования, профессор ПГНИУ Эдуард Коркотян.

Если научиться управлять этим механизмом, то можно сохранить последствия многих болезней, связанных с нарушением мозга. "Выяснилось, что наноструктуры внутри тысяч шипиков, расположенных на поверхности каждого нейрона, способны точно направлять градиенты кальция, которые создают быстрые переходные процессы. Это происходит за миллисекунды и менее десятитысячной доли миллиметра в пространстве. Для объяснения этих процессов мы по-новому применили теорию, называемую статистикой экстремальных событий", – отметил Коркотян.