Как мы распознаем похожие запахи? Молекулярный ответ на этот вопрос, заглянув в устройство коротких отростков нейронов в обонятельной луковице, нашли исследователи из Германии и опубликовали результаты своих трудов в журнале PLOS Biology.
Credit: Unsplash
Обоняние – самое древнее чувство, присущее даже самым примитивным животным. Тем не менее, его молекулярные механизмы очень сложны. Особенно сложны механизмы, обеспечивающие различение двух очень близких запахов.
У позвоночных за обоняние отвечает особая часть мозга – обонятельная луковица, состоящая из нескольких специализированных типов нейронов, таких как митральные и гранулярные клетки. Считается, что ведущую роль в различении запахов играют синапсы между дендритами (короткими отростками) этих клеток, а именно – выделение нейромедиатора гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК) гранулярными клетками. И долгое время оставалось неясным, что же именно запускает высвобождение нейромедиатора.
Схема синапса между дендритами митральной (MC) и гранулярной (GC) клеток.
Недавнее исследование, опубликованное в журнале PLOS Biology, показало, что гранулярные клетки экспрессируют (то есть в них активны гены, отвечающие за синтез определенных белков) субъединицы натриевых потенциалзависимых каналов, причем, они распределяются по всей поверхности клеток, включая дендритные шипики. Чтобы показать роль этих белков в различении запахов, учёные вывели мышей, у которых гранулярные клетки не экспрессировали белки потенциалзависимых натриевых каналов.
Оказалось, что таким мышам для того, чтобы разделить два очень похожих запаха, требуется больше времени, чем обычным мышам, однако запоминание запахов при этом не затрагивалось. Их гранулярные клетки теряли способность выделять ГАМК, и возбуждения синаптически связанных митральных клеток не происходило. Таким образом, в обонятельной луковице дендриты могут вести себя как аксоны, формируя синапсы друг с другом и опосредуя выделение молекул нейромедиаторов.
Текст: Елизавета Минина
Axonal sodium channel NaV1.2 drives granule cell dendritic GABA release and rapid odor discrimination by Nunes, D., & Kuner, T in PLOS Biology, 16(8). Published August 2018.
doi:10.1371/journal.pbio.2003816
Читайте материалы нашего сайта в Facebook, ВКонтакте, Яндекс-Дзен и канале в Telegram, а также следите за новыми картинками дня в Instagram.
Наш мозг – огромный мегаполис, дорожная инфраструктура которого напоминает связи и проводящие пути; по ним с огромной скоростью и частотой подобно спорткарам проносятся сигналы, а…
Исследователи из университета Окинавы реконструировали трёхмерную стуктуру гигантского синапса, который «обнимает» тело постсинаптического нейрона целиком. Уникальная структура оказалась намного больше «стандартного» синапса (смотрите сравнение размеров…
Исследоваталям из Вирджинии удалось создать трехмерную модель мозга мухи Drosophila melanogaster с разрешением, позволяющим увидеть синапсы и проследить нейрональные контуры, ответственные за поведение. Результаты, полученные…
На этом уникальном снимке ткани внутреннего уха мыши мы видим контакт волосковых клеток (синий), чувствительных к механическим колебаниям жидкости во внутреннем ухе и нейронов, уходящих…
Исследователи из Окинавского института науки и технологии (OIST) в Японии сумели создать стабильную культуру гигантских синапсов, которая может стать прорывом в микроскопическом изучении синаптической передачи….
