Технология визуализации показала, как общаются нейроны

Ученые использовали современные электронные устройства и программы, чтобы изучить мозг с невероятной детализацией. Они наблюдали фермент, который заметно упрощает общение нервных клеток.

Исследователи из Больницы для больных детей (SickKids) использовали передовые технологии визуализации в Центре наномасштабной биомедицинской визуализации SickKids, чтобы выявить атомную структуру фермента, который нейроны используют для общения. О достижении ученых написало издание Medical Xpress.

Вся деятельность мозга — от памяти и эмоций до обучения и контроля движений — становится возможной благодаря коммуникации через синапсы — связи между нейронами. Когда это общение оказывается безуспешным, могут возникнуть различные заболевания, включая эпилепсию. 

Нейрон — это тип клетки, которая специализируется на общении с другими клетками путем отправки химических сигналов, называемых нейротрансмиттерами, в синапсы. В мозгу между нейронами имеется 100 триллионов синапсов. Способ общения нейронов изучается на протяжении десятилетий. Новое исследование демонстрирует модели, полученные на основе сотен тысяч изображений с высоким разрешением, которые раскрывают синаптическую функцию более детально.

При общении нейроны выделяют нейротрансмиттеры в синапс для доставки к принимающему нейрону. Эти нейротрансмиттеры высвобождаются из небольших пакетов, называемых синаптическими пузырьками. Как только сообщение получено, нейротрансмиттеры должны быть переупакованы в новые синаптические пузырьки, чтобы очистить синапс и освободить место для следующего сигнала. Чтобы облегчить этот процесс, фермент, называемый АТФазой везикулярного типа (V-АТФаза), действует как насос, направляя нейротрансмиттеры в синаптические пузырьки. V-АТФаза также регулирует высвобождение нейромедиаторов из везикул.