Создана пространственно-молекулярная карта стриатума

Исследователи из Каролинского института в Стокгольме подошли на один шаг ближе к пониманию того, как на молекулярном уровне организована та часть нашего мозга, которая участвует в механизмах принятия решений и развития зависимости. На мышиной модели и с помощью методов картирования типов клеток мозга исследователи смогли визуализировать локализацию мю-опиоидных рецепторов в полосатом теле. Их пространственно-молекулярная карта, опубликованная в журнале Cell Reports, поможет лучше понять устройство системы вознаграждения мозга.

Credit: Cell Reports, 2019


Стриатум (или полосатое тело)– это внутренняя часть мозга, относящаяся к базальным ядрам, которая, помимо прочего, регулирует механизмы вознаграждения, мотивации, а также сознательный контроль движений. Эта структура играет ведущую роль в принятии решений и развитии различных зависимостей.

В своей работе ученые создали молекулярную 3D-карту нервных клеток, на которые действуют опиоиды, такие как морфин и героин, и показали, как они организованы в стриатуме. Это важный шаг к пониманию того, как устроена сеть мозга, управляющая мотивацией и развитием патологического влечения. В исследовании ученые описали пространственно-молекулярный код, который можно использовать для разделения полосатого тела на разные субрегионы.

«Наша карта формирует основу для нового понимания, вероятно, самой важной для принятия решений сети мозга, — говорит Константинос Мелетис, доцент кафедры нейробиологии в Каролинском институте и главный автор исследования. — Это может способствовать более глубокому пониманию как нормальных процессов вознаграждения, так и воздействия на эту сеть различных веществ, вызывающих привыкание».

Чтобы найти этот молекулярный код, исследователи использовали одноядерное РНК-секвенирование – метод изучения небольших различий в отдельных клетках и картирование экспрессии стриатальных генов. Результаты впервые продемонстрировали полный молекулярный код, который разделяет полосатое тело на три основных уровня классификации: пространственный, патч-матрица и специфическая организация по типу клеток.

«Благодаря этим новым знаниям мы теперь можем начать анализировать функции различных типов нервных клеток в разных областях, определенных молекулярным путем, — говорит Мелетис. — Это первый шаг на пути к определению роли сетей в управлении принятием решений и зависимостью с помощью оптогенетики».

По словам исследователей, свежие сведения могут также стать основой для разработки новых методов лечения, основанных на механистическом понимании сетей мозга.


Текст: Диана Галимова

A spatiomolecular map of the striatum by Antje Märtin, Daniela Calvigioni, Ourania Tzortzi et all, inCell Reports.Published December 2019

http://neuronovosti.ru/dx.doi.org/10.1016/j.celrep.2019.11.096

Нейронауки для всех. Детали: стриатум

Когда в очередной научной новости рассказывается о поведении человека, мотивации к деятельности или о том, как лучше обучаться, то почти всегда упоминается система вознаграждения. Об…

Нейростарости: стриатум показал себя с новой стороны

Когда вы уверенно идёте к цели, которая, например, располагается в кондитерской на другом конце города, или завершаете проект, предвкушая одобрение начальника и долгожданную премию, то…

«Нейронный светофор» поможет понять болезнь Паркинсона

Новый метод прижизненной идентификации активности нейронов, чем-то напоминающий светофор, создали нейробиологи из Национального института наук о связи здоровья и окружающей среды, входящего в Национальные институты…

Биполярное расстройство «нашлось» в неожиданной области мозга

Одно из самых распространённых психических расстройств, судя по всему, оказалось недостаточно изученным. Психиатры с нейроучёными «пропустили» одну область мозга, как оказалось, «ответственную» за биполярное аффективное…

День в истории. Нейроперсоналии: Альфонс Мария Якоб

В начале июня мы опубликовали рассказ об одном из известных немецких неврологов, оставивших свое имя в названии прионного заболевания. Любопытно, что ровно через месяц после…

Жюль Бернар Люис: первооткрыватель субталамического ядра

Вчера, 17 августа,  в истории нейронаук отмечался важный день. Мы отмечаем день рождения человека, очень много сделавшего для становления наук о мозге в XIX века….

Как кишечник управляет нашими вкусовыми предпочтениями

Традиционно ученые считали, что брюшной отдел блуждающего нерва передает в мозг только информацию о работе желудочно-кишечного тракта. Исследователям Медицинской школы Icahn удалось открыть нейронную связь…

Как улучшить мозг, выпуск 16. Протезы для воли

Согласно статье Лозано и Липсмана, болезнь Паркинсона, большое депрессивное расстройство, обсессивно-компульсивное расстройство, а также многие другие можно назвать своего рода расстройствами воли. В них могут…

Как улучшить мозг. Выпуск 12. Медитация: может ли отчуждённость объединяться с эмпатией?

Медитативные практики направлены на изменение эмоций: они снижают реакцию как на неприятные, так и на приятные новости. А также регулируют внимание, снижая степень нашей отвлекаемости…

Какие нейроны помогают нам учиться?

Ученые из отдела нейронных вычислений Окинавского института науки и технологий (OIST) использовали новейшую технологию оптической нейровизуализации, чтобы изолировать нейроны в стриосоме и зарегистрировать их активность….

Как улучшить мозг. Выпуск 29: обещанная награда усиливает межнейронные связи

Коллектив ученых из США провел ряд экспериментов с макаками резус, чтобы доказать, казалось бы, очевидный факт – если знать о награде заранее, то нейронные связи…

Любовь к музыке – явление для «избранных»

Почему мы получаем удовольствие от музыки, и кто виноват, если мы к ней равнодушны? Группа исследователей изучила, какие нейронные механизмы отвечают за любовь к музыке,…

МРТ поможет выявить склонность к психозам

Исследователи из Университета Миссури применили функциональную магнитно-резонансную томографию для того, чтобы зарегистрировать активность области мозга, называемой полосатым телом, при помощи тестов с неожиданными наградой или…

Мозг певчих птиц работает синхронно во время пения дуэтом

Исследователи открыли механизм вокальной регуляции активности мозга при синхронизированном пении у ткачиковых воробьев. Песня одного партнера активирует мозг второй птицы, что ведет к слаженному дуэту….