Опыт меняет связи между клетками по всему мозгу, показало исследование на мышах

Условия среды и сенсорный опыт могут менять разные типы связей между нервными клетками во многих областях мозга. К такому выводу пришли исследователи Эдинбургского университета, изучив мозг мышей с помощью технологии картирования синапсов.

Учёные сравнили мышей, живших в обогащённой среде с беговыми колёсами, меняющимися лабиринтами и большими возможностями для общения. Воздействию подвергали животных как в период развития, так и во взрослом возрасте. Одни типы синапсов — соединений, через которые нервные клетки передают сигналы, — становились многочисленнее, другие встречались реже, а некоторые не менялись.

При этом общая плотность синапсов в мозге не увеличилась. По мнению исследователей, для перестройки мозговой деятельности важны не столько количество связей, сколько их тип и свойства.

В отдельном эксперименте одной мыши закрывали глаз на неделю. Изменения синапсов обнаружили не только в областях, связанных со зрением, но и в зонах, отвечающих за другие органы чувств и память. Это указывает, что изменение одного вида сенсорного опыта может сопровождаться перестройками в разных участках мозга.

«Наши результаты показывают, что сенсорный опыт и условия среды меняют молекулярные характеристики синапсов по всему мозгу», — сказала первый автор работы Ханан Вудс из Института нейронаук и сердечно-сосудистых исследований Эдинбургского университета.

Исследователи использовали картирование синапсов — метод, сочетающий микроскопию высокого разрешения и автоматизированный анализ изображений. Ранее подобные работы обычно изучали сравнительно небольшое число связей в отдельных областях мозга, поэтому не давали полной картины изменений во всём мозге.

Синаптические изменения связывали с недосыпом, травмами мозга и генетическими вариантами, ассоциированными с аутизмом и шизофренией. Авторы предполагают, что разнообразие типов синапсов может быть одним из механизмов, через которые мозг реагирует как на наследственные особенности, так и на внешние воздействия. Понимание этих процессов может помочь изучить, почему одни факторы поддерживают адаптацию, а другие связаны с нарушением работы мозга.

«Работа создаёт основу для дальнейшего изучения того, как окружающая среда, социальные взаимодействия и такие виды опыта, как длительное использование телефона или планшета, меняют мозг», — отметил профессор молекулярной нейронауки Эдинбургского университета Сет Грант.

Исследование опубликовано в журнале Nature Communications. В нём также участвовали учёные Кардиффского университета и Университета Стратклайда; работу поддержали Wellcome, Европейский исследовательский совет и Фонд Саймонса.

Оригинал этой публикации впервые появился на medstand.ru.