Нейробиологи обнаружили, какие клетки контролируют активность мозга в гиппокампе.

Интернейроны, известные как тормозные нейроны, являются специализированными клетками мозга, которые подавляют активность других нейронов, регулируя передачу сигналов в центральной нервной системе. Этот контроль играет критическую роль, поскольку сбои в функционировании тормозных нейронов могут привести к развитию неврологических расстройств, таких как эпилепсия.

Тем не менее, до недавнего времени ученым не удавалось точно определить, как отдельные интернейроны влияют на более широкие паттерны мозговой активности. Теперь, в ходе изучения тормозных нейронов у мышей, авторы нового исследования, опубликованного в журнале PLOS Biology, сосредоточились на гиппокампе.

Чтобы записать активность как тормозных, так и возбудительных нейронов (пирамидных клеток) в области гиппокампа у мышей (CA1) и одновременно контролировать их работу, команда, возглавляемая Марко Боккио (Marco Bocchio) из Университета Экс-Марсель (Франция), использовала современные методы визуализации, которые объединяют оптогенетику и двухфотонную кальциевую визуализацию (что позволяет регистрировать активность отдельных нейронов).

Наблюдения позволили выявить активацию отдельных тормозных нейронов, которая снижала активность других интернейронов. Однако, несмотря на дезингибицию — процесс, усиливающий синхронность возбудительных нейронов, — структура существующих клеточных ансамблей (групп нейронов, которые совместно активируются для выполнения определенных функций) оставалась неизменной.

Это указывает на то, что активация одного интернейрона вызывала кратковременный всплеск синхронизированной мозговой активности — скоординированную реакцию других клеток мозга (без изменения существующей клеточной организации). Стоит отметить, что выводы команды были подтверждены разработанной ими компьютерной моделью.

Таким образом, клетки работали совместно, активируя один интернейрон, который ослаблял тормозные сигналы. Обнаруженная синхронизированная активность может способствовать формированию новых воспоминаний. Эти результаты ставят под сомнение традиционное представление о роли тормозных нейронов: оказалось, что они координируют функционирование нейронных сетей на более глобальном уровне.

Ученые намерены продолжить изучение роли тормозных нейронов в координации нейронной активности и их влияния на память и обучение. Будущие исследования могут привести к новым открытиям в области нейробиологии и помочь в разработке терапевтических стратегий для лечения неврологических заболеваний.