Мы продолжаем знакомство с новыми статьями в топовых нейрожурналах. В третьем обзоре наш главный редактор снова рассказывает о своем выборе статей из Nature, Science, Neuron, Brain,The Lancet Neurology, Journal of Neuroscience, журнал обзоров Nature Reviews Neurology. Ежемесячный Nature Neuroscience остался на обзор, который выйдет на следующей неделе.
В новых выпусках Nature достаточно много нейробиологии. Одна статья посвящена обонятельному рецептору и эволюции поведения дрозофил. Популярная статья тоже присутствует. Достаточно много там и молекулярного уровня, одна статья посвящена роли дофаминовых рецепторов D2 в обучении. А «виртуальное изучение» рецепторов мелатонина позволило лучше понять работу реальных циркадных ритмов.
Не обошлось и без некролога. В феврале в возрасте 90 лет скончался знаменитый исследователь памяти, норвежский нейробиолог Пер Андерсен. Его ученики, нобелевские лауреаты Эдвард и Мэй-Бритт Мозеры, посвятили ему статью. Мы уже успели опубликовать её перевод.
В новом номере всего три классических обзора. Первый посвящен аксональной дегенерации. В последние десятилетия наше понимание молекул и путей, участвующих в классическом пути дегенерации аксонов, так называемой Валлеровой или антероградной дегенерации, претерпело значительные изменения. Авторы обзора обобщают последние достижения в этой области и обсуждают, как полученные результаты могут быть использованы для лечения заболеваний человека.
Второй обзор посвящен другому уровню нейронаук. Изучение ценности стимулов и действий других людей — социальное обучение — имеет решающее значение для выживания. В новом обзоре обсуждают нейронные и вычислительные системы, лежащие в основе социального и самостоятельного обучения, и интегрируют эти знания с поведенческими феноменами различной сложности.
Третий обзор посвящен синаптическим механизмам. Хорошо известно, что потенциал-зависимые кальциевые каналы играют важную роль в регуляции высвобождения нейромедиаторов. Авторы описывают, как прогресс в методах, доступных для изучения пресинаптических потенциал-зависимых кальциевых каналов, позволил получить представление об их составе, распространении, регуляции и вкладе в пресинаптическую функцию.
И в этом обзорном журнале тоже три «обычных» обзора.
Мы уже писали о новой модели распространения болезни Паркинсона из кишечника в мозг. Первый обзор этого номера посвящен изучению межклеточной передачи патологических белков при нейродегенеративных заболеваниях, как при «Паркинсоне», так и при «Альцгеймере».
Во втором обзоре авторы дают обзор современного понимания патогенетических механизмов расстройств спектра лобно-височной деменции и обсуждают, как эти знания стимулируют разработку потенциальных модифицирующих болезнь препаратов.
Третий же обзор посвящен травмам спинного мозга. Лишь немногие методы лечения травмы спинного мозга (SCI) успешно достигли клиники из-за сложного характера травмы. Этот обзор выделяет две потенциальные новые многоцелевые терапевтические стратегии для SCI: мезенхимальные стромальные клетки обонятельной слизистой оболочки и миметики гепарансульфата.
В Science за две недели не очень много нейростатей. Один выпуск был посвящен Антарктике, в другом – очень много коронавируса. Что поделать, время такое. Но кое-что было. Важная работа посвящена генетической архитектуре коры головного мозга. Помимо прочего, она примечательна еще и не одной сотней (!) авторов. О ней мы тоже успели написать.
Еще одна нейростатья покороче. Она утверждает, что дофамин стриатума увеличивает когнитивные усилия, ослабляя и усиливая субъективные выгоды и издержки относительно когнитивного контроля.
Ну и потенциально очень важной может оказаться работа о создании проводимых полимеров для управления активностью нейронов.
Первая отмеченная нами статья показывает, насколько интереснее становится ситуация с нашим пониманием работы синапсов. Мы уже знаем про «трехчастную» структуру многих синапсов, в которую оказывается вовлечен астроцит. Corkrum et al. демонстрируют неожиданную роль дофаминовых рецепторов D1 на астроцитах, расположенных в прилежащем ядре, ключевой структуре системы вознаграждения мозга. Активация этих рецепторов опосредует вызванное дофамином угнетение возбуждающей синаптической передачи, что способствует психомоторному эффекту амфетамина.
Еще одна статья про специфические нейроны. На сей раз – голубого пятна. Норадренергические клетки этого участка мозга связывали с обучением, основанным на отвращении (aversive learning) и пробуждением. В этом выпуске Kaufman et al. показывают, что они также формируют пространственную карту после транслокации вознаграждения.
Обзорная статья в Neuron посвящена аутофагии у нейронов (за исследование аутофагии, как вы помните, была присуждена Нобелевская премия по физиологии или медицине 2016 года) и «путешествию синаптической аутофагосомы […] от биогенеза в синапсах до деградации в теле нейрона.
Нейронные механизмы, лежащие в основе интероцепции – ощущения внутренних физиологических состояний – остаются в значительной степени неразрешенными. Livneh et al. (2020) демонстрируют, что островковая корасоединяет различные временные шкалы интероцепции, отслеживая и предсказывая состояния жажды и голода.
Сделана еще одна попытка доказать вирусную причину болезни Альцгеймера. На сей раз скринингом тканей мозга как пациентов с Альгеймером, так и контроля. Ассоциации с вирусом герпеса (HHV-6) обнаружить не удалось – он присутствовал как в одной группе, так и в другой.
Две интересные методические статьи. Borges-Merjane et al. применили функциональную электронную микроскопию («flash and freeze») к тонким срезам и органотипическим культурам срезов, зондируя изменения в пуле везикул в нескольких временных точках во время синаптической передачи в идентифицированном кортикальном синапсе, синапсе пирамидального нейрона гиппокампа области CА3 с нейроном моховидного волокна.
В другой работе авторы Bai et al. , используя методы масс-спектроскопической протеомики открыли новые белки и молекулярные каскады, которые задействованы в прогрессии болезни Альцгеймера.
«Статья с обложки» посвящена нейронным области, критически важные для обучения. В новой статье представлена «картирование когнитивных функций» посредством изучения метаболических поражений или метаболического дефицита мозга.
В новом номере два обзора. Первый рассказывает о патофизиологических механизмах брадикинезии – «замедления» движения при болезни Паркинсона.
Второй посвящен паркинсонизму – точнее, генетически обусловленному паркинсонизму с ранним дебютом (моложе 21 года) и его клиническим и радиологическим фенотипам.
Среди исследовательских статей отметим важную работу, посвященную борьбе с боковым амиотрофическим склерозом. Известно, что кортикальная гипервозбудимость является отличительной чертой БАС. Авторы показывают, что вирусная доставка хемогенетической технологии, предназначенной для повышения активности интернейронов в первичной моторной коре головного мозга, спасает ингибирование и снижает гипервозбудимость у мышей с БАС. Этот метод также задерживает наступление двигательного дефицита и улучшает выживаемость.
Очень интересная статья посвящена тому, как мы приходим в сознание. Точнее, в работе изучается динамика восстановления после индуцированного анестезией бессознательного состояния обезьян на уровне активности коры головного мозга и подкорковых структур.
Еще одна работа «в динамике» посвящена постинсультной пластичности. В лонгитюдном фМРТ-исследовании восстановления после постинсультной афазии авторы показывают, что независимая от повреждения компенсация в доменно-общих сетях предшествует реорганизации в языковых сетях. При этом удается увидеть разные паттерны реорганизации при инсульте в левой лобной доле и левой височно-теменной области.
И еще одна работа связана с инсультом. Необходимы ли определенные области мозга для соединения слов в словосочетания и предложения с использованием правильного синтаксиса? Авторы этой статьи соотнесли закономерности повреждения головного мозга с речевым дефицитом у 52 пациентов во время острой стадии инсульта. Повреждение задних и передних отделов влияет соответственно на лексико-и синтаксически- обусловленные процессы производства языка.
Следующая статья посвящена эпилепсии: авторы применили систему редактирования генома CRISPR для того, чтобы подавить судороги у подопытных. Правда, у мышей.
Авторы еще одной важной статьи предлагают еще один способ диагностики болезни Паркинсона – по биопсии… кожи. Им удалось показать присутствие олигомеров альфа-синкулеина в синаптических терминалях в коже и показать, что при болезни Паркинсона содержание этих олигомеров увеличивается. Исследование проведено с использованием близнецового метода. Вообще, статей по болезни Паркинсона в Brain много. Вот вам статьяо мультимодальной визуализации дегенерации нигрально-стриатально-кортикальных сетей при этой болезни, а вот – о посмертном исследовании двух пациентов, проживших после экспериментальной генной терапии тяжелой стадии болезни Паркинсона дольше всех – восемь и десять лет соответственно.
Бонусом добавим статью о свежеоткрытых двух нейроанатомических подтипах шизофрении, выявленных при помощи машинного обучения и предсказании скорости прогрессирования болезни Альцгеймера по объему отдельных участков мозга.
Обложка. Это изображение, иллюстрирующее научную статью, показывает наличие множественных Т-образных «стержней», отмеченных цитоскелетным белком Bruchpilot (Brp, зеленый цвет) в активных зонах синапсов нервно-мышечного соединения у личинок дрозофилы с дефицитом глутаматной рецепторной субъединицы GluRIIC. Судя по всему, эти вот «стержни», обнаруженные методом микроскопии со сверхразрешением, обеспечивают синаптический гомеостаз в нервно-мышечных синапсах.
Судя по всему, индуцированная черепно-мозговой травмой хроническая активация микроглии может нанести огромный вред нейронам, усугубляя течение заболевания. По крайней мере авторы, подавляя эту активацию у мышей, смогли облегчить их участь.
Отдельно отметим большую и интересную статью, которая рассматривает разнообразие размеров синапсов – нечасто такое встретишь.
Не обошелся и этот журнал без болезни Паркинсона. В одной из статей рассматривается бета-активности бледного шара и субталамических ядер во время положения покоя и движения.
Из исследовательских статей мы отметим клиническое исследование по безопасности и эффективности очередного моноклонального антитела, ритуксимаба при лечении нейромиелитов оптических нервов.
Еще одно исследование, когортное, наблюдательное и ретроспективное, посвящено терапии рассеянного склероза.
А третье клиническое исследование посвящено терапии спинальной мышечной атрофии.
Традиционный же обзор в журнале получил название «Достижения и вызовы постинсультной реабилитации».
Подготовил Алексей Паевский
