Подростковый возраст — не только «буря гормонов», но и критическое время для мозга. Именно тогда лобная кора — главный центр планирования, контроля импульсов и принятия решений — перестраивает свои связи. Если что-то пойдёт не так, последствия могут быть серьёзными: от синдрома дефицита внимания до шизофрении.
Свежая работа учёных из Института нейронауки Дель Монте (Del Monte Institute for Neuroscience) при Университете Рочестера (University of Rochester) показывает, что ключевую роль здесь играют микроглия — особые иммунные клетки мозга. Они, по сути, помогают укреплять «провода» дофаминовых цепей. И делают это неожиданным образом.
Результаты опубликованы в журнале «Nature Communications».
Как проводилось исследование
Группа под руководством Рианны Стоуэлл (Rianne Stowell), научного сотрудника нейробиологического факультета Медицинского центра Университета Рочестера (University of Rochester Medical Center), изучала, как микроглия взаимодействует с дофаминовыми нейронами.
Для экспериментов использовали мышей-подростков. Учёные задействовали метод оптогенетики — управление клетками с помощью света — и отслеживали реакцию микроглии на активацию дофаминовых цепей. Удивительный момент: клетки иммунной системы вступали в контакт с аксонами (длинными отростками нейронов) ещё до того, как на них появлялись новые «пуговицы» — синаптические окончания, передающие сигнал.
«Это говорит о том, что микроглия не просто реагирует на уже готовые связи, а активно участвует в их формировании», — поясняет Стоуэлл.
Что получилось
По сути, иммунные клетки помогают укрепить нейронные цепи, отвечающие за мотивацию, движение и когнитивные функции. Причём у подростков этот процесс идёт гораздо активнее, чем у взрослых.
Учёные также заметили, что фармакологические вмешательства могут менять картину. Например, стимуляция дофаминовых рецепторов определённого типа блокировала пластичность в подростковом мозге. Но — и вот интрига — введение антипсихотика взрослым мышам возвращало микроглии способность «подключаться» к аксонам и формировать новые связи.
Это открывает дорогу к идее: возможно, комбинирование лекарств с такими «естественными стимуляторами», как физическая активность, сможет восстановить пластичность мозга во взрослом возрасте.
Зачем это важно
Подростковый мозг гибок, как мягкая глина. В этот период ошибки в развитии цепей могут приводить к психиатрическим расстройствам. Но если выяснить, каким образом микроглия управляет формированием связей, то станет возможным вмешательство — либо во время созревания мозга, либо даже позже, когда «окно пластичности» вроде бы уже закрылось.
«Мы теперь хотим на молекулярном уровне понять, что именно делают микроглии: какие сигналы запускают рост новых окончаний и что мешает этому процессу во взрослом мозге», — добавляет Стоуэлл.
Итого
- Микроглия напрямую участвует в укреплении дофаминовых цепей у подростков.
- Неправильное развитие этих связей связано с риском психических заболеваний.
- Сочетание лекарств и физических нагрузок потенциально может вернуть пластичность мозга даже взрослым.
Литература.
“Dopaminergic signaling regulates microglial surveillance and adolescent plasticity in the mouse frontal cortex” by Rianne Stowell et al . Nature Communications
