Линда Оверстрит-Вадич, доктор философии, и Жак Вадиче, доктор философии, оба доценты факультета нейробиологии Университета Алабамы в Бирмингеме, опубликовали свой последний вклад в эту работу, сосредоточенный на части мозга, которая помогает формировать воспоминания — зубчатая извилина гиппокампа.Зубчатая извилина — это одна из двух областей мозга, где у взрослых постоянно образуются новые нейроны. Когда в зубчатой извилине образуется новый нейрон гранулярных клеток, он должен «подключиться», образуя синапсы или соединения, чтобы способствовать функционированию контура.
Зубчатые гранулярные клетки являются частью цепи, которая получает электрические сигналы от энторинальной коры, области коры головного мозга, которая обрабатывает сенсорную и пространственную информацию из других областей мозга. Комбинируя эту сенсорную и пространственную информацию, зубчатая извилина может создать уникальное воспоминание о пережитом.Оверстрит-Вадич и его коллеги задали основной вопрос: поскольку количество нейронов в зубчатой извилине увеличивается в результате нейрогенеза, в то время как количество нейронов в коре остается неизменным, создает ли мозг дополнительные синапсы от кортикальных нейронов к новым гранулярным клеткам. , или некоторые нейроны коры переносят свои связи от зрелых гранулярных клеток к новым гранулярным клеткам?Их ответ, полученный в результате серии экспериментов по электрофизиологии, плотности дендритных шипов и иммуногистохимии с мышами, которые были генетически изменены, чтобы производить больше новых нейронов или убивать новорожденные нейроны, поддерживает вторую модель — некоторые из нейронов коры передают свои связи от зрелых гранулярные клетки к новым гранулярным клеткам.
Это открывает возможность взглянуть на то, как это перераспределение синапсов между старыми и новыми нейронами помогает зубчатой извилине. И это вызывает мучительные вопросы. Нарушает ли это перераспределение существующие воспоминания? Как это перераспределение соотносится с положительным эффектом упражнений, которые являются естественным способом усиления нейрогенеза?
«За последние 10 лет появились доказательства, подтверждающие перераспределение синапсов между старыми и новыми нейронами, возможно, в результате конкурентного процесса, в котором новые клетки, как правило,« побеждают »», — сказал Оверстрит-Вадич. «Наши результаты важны, потому что они напрямую демонстрируют, что для того, чтобы новые клетки завоевали связи, старые клетки теряют связи. Таким образом, процесс взрослого нейрогенеза не только добавляет новые клетки в сеть, но и способствует пластичности существующей сети. "«Будет интересно изучить, как пластичность, вызванная нейрогенезом, влияет на функцию этой области мозга», — продолжила она. «Нейрогенез обычно связан с улучшенным получением новой информации, но некоторые исследования также показали, что нейрогенез способствует« забыванию »существующих воспоминаний».
Исследователи также неожиданно обнаружили, что ген Bax, известный своей ролью в апоптозе, по-видимому, также играет роль в сокращении синапсов в зубчатой извилине.«Появляется все больше свидетельств того, что клеточный механизм, контролирующий гибель клеток, также контролирует силу и количество синаптических связей», — сказал Оверстрит-Вадич. «Соответствующий баланс усиления и ослабления синапсов, который в совокупности называется синаптической пластичностью, имеет решающее значение для надлежащей функции мозга. Следовательно, понимание того, как происходит синаптическая обрезка, может пролить свет на нарушения нервного развития и нейродегенеративные заболевания, при которых нарушенная синаптическая обрезка может способствовать патологическому развитию. потеря синапсов ".