Стоять или убегать? VIP-нейроны решат

Ученые из Калифорнийского университета в Сан-Франциско решили изучить, как контроль над работой нейронных сетей мозга меняет поведение мышей. Под прицелом оказались нервные клетки мозга, синтезирующие  в качестве нейромедиатора вазоактивный интерстинальный пептид (VIP).  Подробнее об особенностях его работы а также о том, что происходит, если такие клетки «выключить» читайте в статье из журнала Neuron.

Эту картинку мы уже показывали, теперь рассказываем о работе подробнее. Credit: Sohal Lab UCSF


Спектр действия вазоактивного интерстинального пептида крайне широк – от контроля поведенческих реакций до расширения сосудов в кишечнике.  Нейроны, которые производят VIP, хоть и составляют очень малую часть мозга в общем объеме и находятся преимущественно в префронтальной коре, играют чуть ли не ключевую роль в изменении способа передачи сигналов в нейронных сетях. Главная их задача – тормозить тормозные нейроны, вырабатывающие гамма-аминомасляную кислоту (основная «тормозная жидкость» нервной системы) и таким образом облегчать передачу нервного импульса.

Ученые во главе с Викасом Сохалом (Vikaas Sohal), в своем исследовании наглядно показали, почему эти малочисленные вставочные нейроны, располагающиеся анатомически между гиппокампом (области, важной для формирования не только воспоминаний, н и эмоционального отклика) и префронтальной корой (наш центр управления принятием решений), действительно «важные персоны» в контроле поведения млекопитающих.

Для этого нейробиологи использовали оптогенетический метод управления активностью отдельных нейронов (подробнее о нем вы можете узнать тут). Они оказывали воздействие лазером на VIP-интернейроны мышей и отключали их в тот момент, когда животные принимали решение, в какую часть лабиринта им двигаться.

Обычно они уходили от света и прятались в тени. Но за счет активированного извне «VIP-фильтра» префронтальная кора теряла сигнал «паники» от гиппокампа, запускающий стратегию убегания, и мыши   охотнее шли в открытые, возвышенные и небезопасные с точки зрения выживания места. Стимулирование VIP-интернейронов, наоборот, повышало тревожность мышей и заставляло их прятаться в закрытых частях лабиринта.

Безрассудство столь мелких и беззащитных животных в природе может сыграть с ними злую шутку, но что если использовать эти наблюдения для лечения тревожности у людей, для которых тревога перестала иметь адаптивный характер? Учитывая полученные результаты, ученые выдвинули  предположение об использовании для терапии стимуляции головного мозга    только в момент активной работы вставочных нейронов, то есть до того момента, как префронтальная кора получит информацию и запустит  работу нейросетей по определенному алгоритму.

Поможет ли это – время покажет.


Текст: Марина Калинкина

VIP Interneurons Contribute to Avoidance Behavior by Regulating Information Flow across Hippocampal-Prefrontal Networks byVikaas Sohal et al. in Neuron. Published online April 2019.

doi:10.1016/j.neuron.2019.04.001

 

Читайте материалы нашего сайта в FacebookВКонтактеЯндекс-Дзен, Одноклассниках и канале в Telegram, а также следите за новыми картинками дня в Instagram.

Будущие новые нейроны

На этом снимке среза гиппокампа мыши зеленым показаны стволовые клетки, которые вскорости превратятся в новые нейроны. Работа, вышедшая в марте в журнале Cell,  показала что одна…

«Парящие» клетки мозжечка

Эта замечательная картинка из базы фотографий Wellcome Collections дорога нам дважды. Во-первых, на ней изображены любимые нашим порталом нейроны Пуркинье мозжечка (в нашем случае — мозжечка…

«Дорогой мозг, пора бы тебе повзрослеть!»

Когда мы рождаемся, наш мозг обладает большой гибкостью. Наличие такой гибкости для роста и изменения дает незрелому мозгу способность адаптироваться к новому опыту и организовать свою…

«Инопланетные» соединения

Нет, перед вами не близнецы-инопланетяне, которым делают МРТ. Это — личинки мухи-дрозофилы (что бы делали без них и рыбок данио-рерио нейробиологи!), у которых клетки мозга экспрессируют…

«Намотка» изоляции нейронов

Перед вами — уникальный «моментальный снимок» процесса, который мы обычно наблюдаем в мозге в виде готового результата. Здесь показаны культивированные вместе нейроны (красный) и олигодендроциты (зелёный)….

«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…

«Преображение» взрослого мозга начинается с клеток

Моменты, которые изменяют нашу жизнь, также меняют наш мозг: все, начиная от первого поцелуя и заканчивая последней встречей, модифицирует нейроны. Новое исследование, проведенное французскими и…

«Протез памяти» даёт надежду людям с нейродегенеративными заболеваниями

Учёные из США протестировали нейропротез для усиления памяти человека. Краткосрочная память пациентов при использовании этого устройства улучшилась на 35-37 процентов по сравнению с контрольной группой,…