Исследователи из Института науки и технологий Окинавы (OIST) в Японии и Университетского медицинского центра Гёттингена (UMG) в Германии разработали новую вычислительную модель, которая детально отображает цикл везикул в мозге. Это открытие даёт новое понимание того, как общаются нервные клетки и как функционируют синапсы.
Методы исследования
Учёные использовали уникальную систему вычислительного моделирования, которая учитывает сложное взаимодействие везикул, их клеточную среду, деятельность и взаимодействия. Модель позволяет создать реалистичную картину поддержки везикул и предсказывает параметры синаптической функции, которые ранее не могли быть проверены экспериментально.
По словам профессора Эрика де Шутера (Eric de Schutter), главы отдела вычислительной нейронауки в OIST, модель обеспечивает лучшие молекулярные и пространственные детали цикла пузырьков и работает гораздо быстрее, чем любые другие системы ранее.
Результаты исследования
Модель показывает, как белки, такие как синапсин-1 и томозин-1, регулируют утилизацию везикул, обеспечивая синаптическую передачу даже при высоких скоростях стрельбы. Исследователи обнаружили, что цикл пузырьков способен работать на высоких частотах стимуляции, далеко за пределами того, что обычно встречается в природе.
Это открытие разъясняет давнюю тайну в нейробиологии и открывает дверь для лучшего понимания таких заболеваний, как депрессия и миастенические синдромы.
Заключение
Новая модель цикла везикул в мозге предоставляет ценную информацию о том, как функционируют нервные клетки и синапсы. Это открытие может привести к более глубокому пониманию неврологических заболеваний и разработке новых подходов к их лечению.
Литература.
“Dynamic Regulation of Vesicle Pools in a Detailed Spatial Model of the Complete Synaptic Vesicle Cycle” by Erik De Schutter et al. Science Advances
