Австрийские ученые описали процесс, происходящий в мшистых волокнах гиппокампа крысы, при котором сигнал передается в обратном направлении — постсинаптический нейрон влияет на активность пресинаптического. Вероятно, этот механизм способствует улучшению хранения информации в мозге. Статья опубликована в журнале Nature Communications.
Сигналы передаются внутри головного мозга строго в определенном направлении — от пресинаптического нейрона к постсинаптическому через химические или электрические синапсы. Однако теперь ученые из Института науки и технологий (Австрия) показали, что информация может двигаться и в противоположном направлении. Это происходит в мшистых волокнах гиппокампа — области мозга, ответственной за память и обучение. Синапсы мшистых волокон играют важнейшую роль в хранении информации, и в них постсинаптический нейрон влияет на то, как именно срабатывает пресинаптический.
Одно из свойств синаптической передачи сигнала — пластичность. Это изменение силы синапса в ответ на определенные воздействия. Чтобы понять, как работает синаптическая пластичность в мшистых волокнах, ученые точечно стимулировали пресинаптические нейроны в гиппокампе крысы и регистрировали сигнал на постсинаптическом нейроне.
«Мы обнаружили, что этот синапс действует как “учитель”, который адаптирует уроки, когда ученики перегружены информацией. Пресинаптическое мшистое волокно определяет, когда постсинаптический нейрон не может принять больше информации. Когда активность постсинаптического нейрона увеличивается, пресинаптический нейрон снижает степень пластичности, — объясняет руководитель исследования Питер Йонас. — Эта ретроградная модуляция пластичности, вероятно, помогает улучшить хранение информации в гиппокампе».
Возникает вопрос: как именно постсинаптический нейрон отправляет информацию о своем статусе активности пресинаптическому нейрону? Вероятно, вклад в этот процесс вносит глутамат, один из основных нейромедиаторов — химических веществ, используемых нейронами, в том числе мшистыми волокнами, для передачи сигналов. Когда уровень ионов кальция в постсинаптическом нейроне повышается — что является признаком активности нейрона, — постсинаптический нейрон выпускает в синаптическую щель везикулы с глутаматом, который возвращается к пресинаптическому нейрону против обычного направления сигнала.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
