Выявив возможные причины аутизма, шизофрении и других нейропсихиатрических расстройств, исследователи обнаружили, что тип поддерживающих клеток в изобилии в головном мозге может играть роль в способности нейронов общаться.
Команда ученых Медицинской школы Вашингтонского университета в г. Луи обнаружил в культуре, что без этих клеток, называемых астроцитами, способность нейронов посылать определенные сигналы замедляется. Такое замедление может мешать развитию нейронов и способствовать возникновению состояний, связанных с коммуникацией между нейронами, включая аутизм и шизофрению.
Исследование опубликовано в Journal of Neuroscience.
"В этой работе подчеркивается, что, хотя нейроны являются предметом значительных исследований, мозг состоит из других типов клеток, которые также очень важны," сказал первый автор Кортни Собески. "Астроциты – это опорные клетки, которые, по-видимому, играют ключевую роль в развитии здоровых нейронов. Нейроны не могут общаться без поддержки астроцитов."
Старший автор Стивен Меннерик, доктор философии, профессор психиатрии, объяснил, что глутамат, нейромедиатор, играет ключевую роль в передаче сообщений в мозг.
"Это главный передатчик примерно в 90 процентах точек связи в мозгу," он сказал. "И мы обнаружили, что когда мы убираем астроциты, передача сигналов глутамата нарушается."
Собески, аспирант лаборатории Меннерика, разработал способ выращивания отдельных нейронов с астроцитами или без них. Сравнивая нейроны в культуре, они обнаружили, что при отсутствии астроцитов способность нейрона посылать сигналы глутамата снижается и становится несвязной.
"Задержка составила несколько миллисекунд," объяснил Меннерик, также исследователь из Института инновационных психиатрических исследований семьи Тейлор. "Может показаться, что это небольшой промежуток времени, но для электрической связи в центральной нервной системе несколько миллисекунд – это очень большое дело. Такая задержка может помешать развитию нейронов и способствовать возникновению проблем, наблюдаемых при таких состояниях, как аутизм и шизофрения."
Нарушения передачи сигналов глутамата, связанных с астроцитами, также могут быть связаны с судорожными расстройствами, такими как эпилепсия, которые характеризуются прерыванием передачи электрических сигналов.
Меннерик сказал, что необходимы дополнительные исследования, но для исследователей важно выходить за рамки нейронов.
"Возможно, корень проблемы связан с ближайшим астроцитом," он сказал. "Таким образом, расширение нашей перспективы и сохранение этих связей в уме, когда возникают перебои в передаче сигналов между нейронами, является важным результатом этой работы."