Самостійні дендрити

Нещодавно ми писали, як нові методи детекції електричної активності нейронів дозволили розширити функції мозку. У новому дослідженні нові методи використовуються ширше - щоб переглянути в цілому в якій частині нейрона виникає (або не виникає) збудження.

Читайте цю та інші новини нейробіології на сайті Нейроновості

Нейрони - клітини, дуже розтягнуті в просторі. Вони складаються з тіла нейрона і його відростків - дендритів (які передають збудження до тіла нейрона) і аксонів (передають електричний потенціал від тіла нейрона). Дендрити можуть тягнуться на відстань до тисячі мікрон, тоді як саме тіло нейрона дуже невелике - близько десяти мікрон. Класична теорія збудження нейрона передбачає, що дендрити - це досить пасивні учасники в передачі електричного сигналу. Вони служать сполучною ланкою між нейронами і передають інформацію від синапсу до тіла нейрона, який в свою чергу інтегрує інформацію отриману і від інших дендритів і вирішує, що передавати по аксону до наступного синапсу.

Ця теорія будується на вивченні поведінці дендритів нейронів у «пробірці» - нейронів, вирощених на культуральних планшетах. При таких дослідженнях зазвичай в сам дендрит вставляється електрод, що дозволяє виміряти зміни потенціалу. Що відбувається з дендритами в живому організмі перевірити за допомогою цього методу неможливо - тварина буде рухатися, електрод зміститься, а це призведе до пошкодження і відмирання дендриту.

У нинішньому дослідженні вчені використовували тетрод, спеціальний вид електродів, який вимірює зміну напруги на відстані, без проникнення в дендрит. Природно, якщо розмістити цей тетрод у голови тварини, то вимірювання активності окремих нейронів, не кажучи вже про дендрити, отримати не вийде. Необхідно з ювелірною точністю впровадити тетрод до окремих дедритів хірургічним шляхом. При цьому діяти треба швидко - тетроди викликають імунну реакцію, і відповідно швидко обволокуються глиєю, роблячи вимірювання неможливими.

Все ж, героїчними зусиллями група з Університету Каліфорнії Лос-Анжелес змогла отримати вимірювання поведінки окремих дендритів у мишей протягом чотирьох днів. Дивним чином вони зафіксували, що дендрити збуджувалися частіше, ніж тіла нейронів, з якими вони зв'язувалися: частота збудження дендритів була в 5 разів вищою уві сні і в 10 разів вищою при пильнуванні ніж частота збудження тіл нейронів. Логічне пояснення цьому - це те, що дендрити не пасивні, а можуть самі генерувати збудження.

Цей висновок запрошує як до глобального перегляду підручників нейробіології, так і повсюдного перерахунку багатьох даних про функціонування нейронів - очевидно, у формулах потрібно ввести нову змінну: самостійне збудження дендритів.

Даша Овсян  Оригінал тексту на сайті Нейроновості