Опубликованное в июле в журнале Molecular Psychiatry исследование показало, что два химических маркера, которые, как когда-то считалось, обозначали нейроны с противоположными ролями, иногда обнаруживаются в одном нейроне. Исследователи обнаружили, что нейроны с обоими этими маркерами часто экспрессируют гены, связанные с производством клеточной энергии с использованием кислорода.
Подтверждено существование странных «двуликих» клеток мозга, возможно, связанных с развитием шизофрении
Исследователи подтвердили существование странного типа клеток мозга, которые другие нейробиологи когда-то считали всего лишь причудой или ошибкой.
GettyImages
Странные клетки мозга
В посмертной ткани мозга доноров, страдающих аутизмом или шизофренией, нейроны с этими маркерами изменили экспрессию генов, связанную с этим процессом, по сравнению с тканями людей без этих заболеваний.
Это открытие потенциально согласуется с исследованиями, связывающими шизофрению и аутизм с генетическими изменениями, которые способствуют окислительному стрессу или накоплению реактивных побочных продуктов производства энергии в клетках. Исследование может стать шагом к лучшему пониманию этих сложных неврологических состояний.
В ходе исследования ученые задокументировали существование особого класса тормозных нейронов, которые подавляют электрическую активность в мозге. Клетки несут два химических маркера: белок под названием парвальбумин (PV) и меньшую молекулу под названием холецистокинин (CCK).
Нейроны с PV быстро активируются, что означает, что они генерируют кратковременные сигналы многократно и быстрее, чем почти любой другой тип нейронов в мозге. Нейроны с CCK обычно активируются с более медленной, более типичной скоростью.
Предыдущие исследования, такие как статья 2021 года в журнале Neuron, показали, что эти нейроны обычно активны в противоположные моменты времени, причем PV-нейроны часто срабатывают раньше и даже ингибируют нейроны с CCK.
Чтобы подтвердить существование этих, казалось бы, маловероятных клеток, исследователи использовали несколько методов на мышах, включая молекулярное окрашивание и секвенирование РНК, которое позволяет определить, какие гены активно используются для производства белков.
После установления того, что некоторые клетки имели оба маркера, исследователи провели секвенирование РНК, чтобы определить, в чем может заключаться функция клеток. Они также исследовали клетки в посмертной ткани мозга людей с нервно-психическими расстройствами и тех, у кого их не было.
Команда обнаружила, что из тормозящих нейронов с PV в гиппокампе мыши, области мозга, отвечающей за память, от 40% до 56% также имели CCK. Такие клетки также появились в других частях мозга мыши, включая неокортекс, ключевую область для «высших» когнитивных функций, таких как восприятие.
Клетки с PV и CCK более интенсивно активируют гены, связанные с окислительным фосфорилированием, процессом, посредством которого клетки используют кислород и ферменты для создания аденозинтрифосфата (АТФ), основного источника клеточной энергии организма. Это говорит о том, что клеткам требуется много энергии для работы.
Однако экспрессия этих генов, по-видимому, была изменена в тканях людей с аутизмом и шизофренией, что указывает на потенциальную роль нейронов в возникновении этих состояний.