«Беспроводная» мозговая сеть круглых червей детально картирована

Нейробиологам удалось детально картировать «беспроводную» сеть круглых червей C. elegans. Об этом сообщил в среду KU Leuven, принимавший участие в исследованиях. Сеть состоит из небольших белков, называемых нейропептидами, которые обеспечивают связь между клетками мозга.

Одной из наиболее известных форм коммуникации в мозге является синаптическая передача сигналов: нейроны передают друг другу электрические стимулы с помощью нейромедиаторов. Однако эта передача сигнала происходит только между нейронами, которые физически связаны через синапсы.

Однако у нейронов есть другой способ общения, который работает с помощью нейропептидов. Нейропептиды были открыты около 50 лет назад в виде небольших белков в организме. Одним из хорошо известных примеров нейропептидов является окситоцин, также известный как гормон объятий.

Недавно было обнаружено, что нейропептиды обнаруживаются и в мозге: они образуют «альтернативную» коммуникационную сеть, в которой отправляющие и принимающие нейроны не нуждаются в физическом соединении. Поэтому нейропептидную сеть еще называют «беспроводной» сетью мозга.

Передача синаптического сигнала была впервые картирована 40 лет назад у C.elegans. Однако этого никогда не происходило до появления «беспроводной» нейропептидной сети. Нейробиологам из Левенского университета в сотрудничестве с коллегами из Кембриджа, Лондона и Парижа удалось сделать это впервые.

«Мы также использовали для этой цели круглого червя C. elegans», — говорит профессор нейробиологии Изабель Беттс (KU Leuven-Leuven Brain Institute). «Червь хорошо подходит для генетических исследований мозга. Но в итоге наши исследования заняли около 8 лет: взаимодействия нейропептидов анатомически не видны. Чтобы их картировать, нужны специальные исследовательские методы».

Карта нейропептидов показывает все взаимодействия между 302 нейронами C. elegans, что представляет собой более тридцати тысяч взаимодействий. На первом этапе мы в основном работали на молекулярном уровне и искали, какие нейропептиды каким рецепторам принадлежат. Эти результаты были опубликованы в научном журнале Cell Reports. На втором этапе, опубликованном в журнале Neuron, исследователи объединили идеи в общую карту.

Благодаря работе исследователей функции нейропептидов также можно лучше изучить на людях. «Мы знаем, что некоторые нейропептиды, которые играют роль в репродуктивных процессах или процессах обучения, демонстрируют сходство или даже универсальность между круглыми червями и людьми», — говорит Беттс. «Наша карта облегчает изучение. Мы также работаем над новым пониманием того, как нейропептиды в целом работают вместе».