Исследования влияния марихуаны на мозг привели к неожиданному открытию: оказалось, что служебные клетки мозга, функцией которых считалась только поддержка и питание нейронов, могут активно контролировать состояние межнейронных контактов и влиять на работу нейронных цепей.
Астроциты в головном мозгу, ядра клеток окрашены синим, цитоплазма — зелёным. (Фото Nancy Kedersha.)
Марихуана помогла учёным пересмотреть принципы клеточной архитектуры мозга. Оказалось, что служебные клетки нервной ткани, необходимые для питания и опоры нейронов, могут активно вмешиваться в работу межнейронных соединений. Эти служебные клетки называются астроцитами; раньше никому и в голову не приходило подозревать их в управлении нейронными цепями.
Исследователи из научных центров Канады, Китая, Франции, США и Испании изучили влияние тетрагидроканнабинола, «действующего вещества» марихуаны, на кратковременную память. Известно, что курение марихуаны негативно сказывается на этом виде памяти, вот только как наркотик делает это? С помощью электродов, вживлённых в мозг крысы, учёные установили, что тетрагидроканнабинол ослабляет синапсы в гиппокампе, отделе мозга, отвечающем за память. Это был вполне ожидаемый результат: известно, что процессы обучения и запоминания сопровождаются формированием новых межнейронных связей в мозгу.
Тогда исследователи решили посмотреть действие марихуаны на молекулярном уровне — на уровне клеточных рецепторов. На поверхности нейронов есть специальные рецепторы для тетрагидроннабинола, называемые СВ1. Учёные получили ГМ-мышей, у которых нейроны гиппокампа переставали синтезировать этот рецептор. У одних животных был выключен синтез СВ1 в нейронах, использующих в качестве нейромедиатора дофамин, у других — в нейронах, использующих гаммааминомасляную кислоту. Авторы работы полагали, что без соответствующих рецепторов марихуана перестанет оказывать влияние на синапсы, и молекулярный механизм её действия на память можно будет считать раскрытым. Мыши с мутантным геном рецептора должны были вспомнить дорогу лабиринте до и после приёма тетрагидроннабинола. Но даже с выключенными рецепторами мыши всё равно забывали только что выученную дорогу.
Это навело учёных на мысль, что всё дело может быть в таких же СВ1-рецепторах, только находящихся на мембранах астроцитов. Когда и эти рецепторы были выключены, марихуана прекратила ослаблять синапсы в гиппокампе и животные перестали метаться по лабиринту, будто оказавшись там впервые в жизни. Как пишут исследователи в статье, опубликованной в журнале Cell, активация марихуановых рецепторов в астроцитах приводила к тому, что межнейронные соединения теряли рецепторы глутаминовой кислоты, ещё одного нейромедиатора. А это, в свою очередь, приводило к ослаблению синаптической связи.
Тетрагидроканнабинол оказывает сходное влияние на память крыс и человека, так что, при всём различии в строении нервной системы, в данном случае речь идёт, скорее всего, об одних и тех же процессах. Но главным результатом тут оказывается даже не выяснение механизмов влияния марихуаны на память, а обнаружение новых функций у астроцитов. Очевидно, клетки нейроглии могут быть не просто службой поддержки: они способны принимать активное участие в управлении нейронными цепями, хотя сами нервный импульс не проводят. Впрочем, авторы говорят и о возможном практическом применении полученных результатов. Известно, что марихуана часто используется в медицинских целях для снятия болей и стресса, поэтому, в точности зная, как она действует, можно создать не менее эффективные, но менее двусмысленные её аналоги.
Подготовлено по материалам Nature News.
Астроциты в головном мозгу, ядра клеток окрашены синим, цитоплазма — зелёным. (Фото Nancy Kedersha.)
Марихуана помогла учёным пересмотреть принципы клеточной архитектуры мозга. Оказалось, что служебные клетки нервной ткани, необходимые для питания и опоры нейронов, могут активно вмешиваться в работу межнейронных соединений. Эти служебные клетки называются астроцитами; раньше никому и в голову не приходило подозревать их в управлении нейронными цепями.
Исследователи из научных центров Канады, Китая, Франции, США и Испании изучили влияние тетрагидроканнабинола, «действующего вещества» марихуаны, на кратковременную память. Известно, что курение марихуаны негативно сказывается на этом виде памяти, вот только как наркотик делает это? С помощью электродов, вживлённых в мозг крысы, учёные установили, что тетрагидроканнабинол ослабляет синапсы в гиппокампе, отделе мозга, отвечающем за память. Это был вполне ожидаемый результат: известно, что процессы обучения и запоминания сопровождаются формированием новых межнейронных связей в мозгу.
Тогда исследователи решили посмотреть действие марихуаны на молекулярном уровне — на уровне клеточных рецепторов. На поверхности нейронов есть специальные рецепторы для тетрагидроннабинола, называемые СВ1. Учёные получили ГМ-мышей, у которых нейроны гиппокампа переставали синтезировать этот рецептор. У одних животных был выключен синтез СВ1 в нейронах, использующих в качестве нейромедиатора дофамин, у других — в нейронах, использующих гаммааминомасляную кислоту. Авторы работы полагали, что без соответствующих рецепторов марихуана перестанет оказывать влияние на синапсы, и молекулярный механизм её действия на память можно будет считать раскрытым. Мыши с мутантным геном рецептора должны были вспомнить дорогу лабиринте до и после приёма тетрагидроннабинола. Но даже с выключенными рецепторами мыши всё равно забывали только что выученную дорогу.
Это навело учёных на мысль, что всё дело может быть в таких же СВ1-рецепторах, только находящихся на мембранах астроцитов. Когда и эти рецепторы были выключены, марихуана прекратила ослаблять синапсы в гиппокампе и животные перестали метаться по лабиринту, будто оказавшись там впервые в жизни. Как пишут исследователи в статье, опубликованной в журнале Cell, активация марихуановых рецепторов в астроцитах приводила к тому, что межнейронные соединения теряли рецепторы глутаминовой кислоты, ещё одного нейромедиатора. А это, в свою очередь, приводило к ослаблению синаптической связи.
Тетрагидроканнабинол оказывает сходное влияние на память крыс и человека, так что, при всём различии в строении нервной системы, в данном случае речь идёт, скорее всего, об одних и тех же процессах. Но главным результатом тут оказывается даже не выяснение механизмов влияния марихуаны на память, а обнаружение новых функций у астроцитов. Очевидно, клетки нейроглии могут быть не просто службой поддержки: они способны принимать активное участие в управлении нейронными цепями, хотя сами нервный импульс не проводят. Впрочем, авторы говорят и о возможном практическом применении полученных результатов. Известно, что марихуана часто используется в медицинских целях для снятия болей и стресса, поэтому, в точности зная, как она действует, можно создать не менее эффективные, но менее двусмысленные её аналоги.
Подготовлено по материалам Nature News.
