Поделиться
Механизм коммуникации клеток мозга: новое исследование
Обмен информацией между клетками мозга человека определяется рядом специализированных молекулярных рецепторов, которые осуществляют обмен заряженных частиц – ионов, перенося их сквозь клеточные мембраны. В свою очередь, ионы также влияют на свойства рецепторов.
Изучение молекулярных механизмов коммуникаций нервных клеток представляет собой очень важную теоретическую и прикладную задачу. И вот, как сообщает Biologynews, нейробиологи из университета в Питтсбурге (США) и университета Карнеги Меллона в Катаре установили, каким образом рецепторы из группы так называемых NMDA-рецепторов (н-метил-д-аспартат рецепторы) выполняют свои функции.
Изучая воздействие ионов на функции рецептора, ученые установили, что характер этого влияния различен для разных типов рецепторов. Использование компьютерного моделирования в сочетании с высокоточным методом регистрации ионных потоков через клеточные мембраны позволило выявить, каким образом взаимодействие ионов с рецепторами, в сочетании с различиями в структуре последних, сказывается на функциональной специализации рецепторных структур.
Один из наименее изученных рецепторов из группы NMDA, рецептор NR1/2D, по всей видимости, играет важнейшую роль в работе мозга, определяя в частности такую его функцию как запоминание. Изучение механизмов работы NMDA-рецепторов поможет разработать эффективные фармакологические средства для лечения шизофрении, болезни Альцгеймера и последствий инсульта.
Память формируется за счет укрепления синаптических связей между определенными клетками головного мозга и требует координированной работы рецепторов разных типов. При этом центральную роль играет регулируемый поток ионов кальция через каналы NMDA-рецепторов.
Нейроны общаются друг с другом, выделяя глутамат в синапсе (подобии «клемм», соединяющих «провода» нейронов), ассоциированном с NMDA-рецептором того нейрона, который «слушает» сигнал. Если этот нейрон возбужден, ионы магния выталкиваются из канала рецептора NR1/2A, что позволяет войти через освободившийся канал ионам кальция и обеспечивает рефлекторную память.
Другой рецептор из группы NMDA - NR1/2D помогает закрепить память. Его функционирование также связано с регулируемым потоком ионов кальция, но в отличие от рецептора NR1/2A, он реагирует даже на слабые возбуждающие сигналы и отличается большей проницаемостью для ионов магния и кальция.
Координированное действие рецепторов этих типов и обеспечивает обмен информацией между нервными клетками. Авторы работы отмечают, что хотя прямая связь между функциями NR1/2D-рецепторов и нервными болезнями и памятью людей еще не доказана строго, будущие исследования обязательно выявят наличие такой связи.
Короткая ссылка
