На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии предоставления информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей сети "Интернет", находящихся на территории Российской Федерации)

Свежие комментарии

  • MamZelya tanewshka
    и где эти "редкие фотографии" ?! одну - современную постановочную - вынесли в анонс, для привлечения внимания. К вам ...«Нетипичные девуш...
  • Ингерман Ланская
    статейка посмешила...Легендарные совет...
  • Ингерман Ланская
    я вам рекомендую: не читайте надписи на заборах - за  заборами совсем не то, что на заборе.... и не слушайте инфо-ист...Расстрел за пирож...

Что общего у нейрона и мышечной клетки?

Новое исследование, проведенное в лаборатории Липпинкотта-Шварца, раскрывает удивительную связь между работой мозга и мышц. В нейронах обнаружились молекулярные структуры, которые ранее наблюдались только в мышечных клетках: похожие на лестницу соединения эндоплазматического ретикулума и плазматической мембраны.

Возможно, эти структуры – ключевой элемент в работе дендритов, а, значит – и всего мозга. Исследование опубликовано в журнале Cell.

alt

Графический абстракт исследования


«Эйнштейн сказал, что когда он использует свой мозг, он как будто использует мускул, и в этом отношении здесь есть некоторая параллель», — отмечает Дженнифер Липпинкотт-Шварц, старший руководитель группы Janelia, одна из авторов работы.

Действительно, новое исследование показывает, что и в мозге, и в мышцах задействован один и тот же молекулярный механизм, хотя и с разными целями. В то время как в мышцах он отвечает за сокращение, в мозге он помогает передавать сигналы, необходимые для обучения и памяти.

Первые подсказки о связи между мозгом и мышцами появились, когда ученые заметили необычные структуры в эндоплазматическом ретикулуме (ЭР) — важной части клетки, отвечающей за множество функций. Лорена Бенедетти, научный сотрудник лаборатории, обнаружила, что они формируют повторяющийся узор, напоминающий лестницу, вдоль дендритов — отростков нейронов, которые получают сигналы от других клеток.

Исследователи обратили внимание на то, что подобные структуры ранее наблюдались только в мышечных клетках. В миоцитах эндоплазматический ретикулум и плазматическая мембрана образуют контактные участки, где особый белок юнктофилин контролирует высвобождение кальция, необходимого для сокращения. Оказалось, что в дендритах нейронов также присутствует юнктофилин, образующий соединения, похожие на лесенку, тянущуюся вдоль дентритов, и тот же механизм регулирует высвобождение кальция, который играет ключевую роль в передаче сигналов между нейронами.

«Мы думали, что ЭР может играть роль усилителя сигналов, — объясняет Бенедетти. — Эти регулярно распределенные контактные участки могут получать кальциевый сигнал, локально усиливать его и передавать на большие расстояния».

alt

Лестницеподобные структуры в дендритах. Иллюстрация из обсуждаемой статьи


Когда нейрон получает сигнал, кальций проникает в дендрит через ионные каналы, расположенные в местах контакта. Хотя начальный сигнал быстро рассеивается, он запускает высвобождение дополнительного кальция из ЭР. Этот процесс активирует киназу CaMKII, белок, известный своей ролью в формировании памяти. CaMKII изменяет свойства плазматической мембраны, усиливая сигнал, который передается по дендриту к телу нейрона, где принимается решение о дальнейшей передаче информации.

«Мы показываем, что структура — прекрасная структура — действующая на уровне субклеточной организации, оказывает огромное влияние на то, как работает вся нейронная система», — подчеркивает Липпинкотт-Шварц.

Это исследование — еще один шаг к разгадке тайн мозга и того, как он учится, запоминает и адаптируется. Возможно, в будущем эти знания помогут разработать новые методы лечения нейродегенеративных или психиатрических заболеваний и точно помогут улучшить наше понимание того, как работает самый сложный орган в нашем теле.


Текст: Полина Ложкина 

Lorena Benedetti et al, Periodic ER-plasma membrane junctions support long-range Ca2+ signal integration in dendrites, Cell(2024). DOI: 10.1016/j.cell.2024.11.029

Adblock test (Why?)

 

Ссылка на первоисточник
наверх