Neuronaukowcy po raz pierwszy badają synapsy elektryczne, „ciemną materię” mózgu

Komórki nerwowe komunikują się poprzez synapsy: małe punkty kontaktowe, z których przechodzi sygnał

komórki do drugiej. Klasyczne podejście sugeruje, że sygnał pomiędzy neuronami jest przekazywany za pomocą biologicznie aktywnych substancji chemicznych, neuroprzekaźników. Ale to tylko część obrazu.

Jak zauważają badacze, w mózgach niemal każdegoGatunki zwierząt inne niż szkarłupnie mają drugi typ synaps: elektryczny. Ta synapsa łączy bezpośrednio dwie komórki nerwowe, dzięki czemu sygnały elektryczne mogą być przesyłane z jednej komórki do drugiej bez zakłóceń. Zdaniem naukowców powszechne występowanie takich związków w przyrodzie pokazuje, że synapsy elektryczne muszą spełniać ważne funkcje.

„Synapsy elektryczne są znacznie rzadsze niżsą trudne do wykrycia konwencjonalnymi metodami. Dlatego do tej pory badano je tak mało, mówi Georg Ammer, neurobiolog i współautor badania. „W większości przypadków nie wiemy nawet podstawowych rzeczy, takich jak dokładnie, skąd biorą się synapsy elektryczne lub jak wpływają one na aktywność mózgu”.

Neuronaukowcy zastosowali immunohistochemięanaliza specyficznych białek tworzących połączenia szczelinowe między synapsami elektrycznymi. Na podstawie analizy naukowcy opracowali mapę. Okazało się, że w mózgu muszek owocowych takie synapsy można znaleźć w prawie wszystkich częściach mózgu, ale nie wszystkie neurony mają połączenia elektryczne.

Naukowcy wyłączyli prace elektrycznesynapsy w regionie odpowiedzialnym za przetwarzanie informacji wizualnych. Wyniki pokazały, że reakcja neuronów na bodźce uległa znacznemu osłabieniu, a niektóre typy neuronów bez synaps elektrycznych stały się niestabilne i zaczęły spontanicznie oscylować.

„Wyniki pokazują, że synapsy elektryczne są ważne dla różnych funkcji mózgu i mogą wykonywać bardzo różne zadania w zależności od rodzaju komórki nerwowej” – mówi Ammer.

Naukowcy zauważają, że obecnieDo budowy konektomów (pełny opis połączeń strukturalnych układu nerwowego) wykorzystuje się wyłącznie dane z mikroskopu elektronowego, który nie widzi synaps elektrycznych. Neurolodzy uważają, że takie podejście znacznie ogranicza naszą wiedzę na temat działania mózgu.

Zdaniem autorów pracy dalsze badania powinny pokazać, jak można zintegrować wszystkie synapsy w jeden obwód i jakie inne tajemnice mogą skrywać synapsy elektryczne.

Czytaj więcej:

Wewnątrz Ziemi jest inna „planeta”: jak uratowała rodzące się życie

Nowe badanie obala teorię transferu energii świetlnej

Wszystko, co wiedziałeś o tyranozaurze, nie jest prawdą: jak nauka zmienia jego hollywoodzki wizerunek