Новое исследование Института психиатрии, психологии и неврологии (IoPPN) при Королевском колледже Лондона продемонстрировало, что проводка мозга требует контроля локального синтеза белка на уровне определенных типов синапсов.
В новом исследовании, опубликованном в журнале Science , совместное исследование групп Рико и Марина показало, что регуляция синтеза белка происходит весьма специфичным образом в зависимости от типа вовлеченного синапса. Авторы идентифицировали сигнальный путь , контролирующий образование синапсов между возбуждающими пирамидными клетками и тормозными интернейронами, экспрессирующими белок парвальбумин. Это первое исследование, демонстрирующее наличие такой специфичности в регуляции синтеза белка при проводке мозга .
Кора головного мозга — это внешний слой самой большой части человеческого мозга, большого мозга. Он отвечает за наше самое сложное и разнообразное поведение, контролируя двигательные и сенсорные функции. Это также одна из самых сложных биологических систем, поэтому понимание механизмов, контролирующих ее развитие, является серьезной научной задачей.
В коре головного мозга есть два основных типа нейронов: возбуждающие пирамидные клетки и тормозные интернейроны. Взаимодействие между каждой частью имеет решающее значение для нормальной функции коры головного мозга. Тормозные интернейроны стимулируют и синхронизируют активность возбуждающих нейронов, тем самым управляя их поведением.
Нейроны в коре головного мозга организованы в сети, соединенные соединениями, известными как синапсы. Подобно электрическому соединению , синапсы состоят из пре- (штепсельная вилка) и постсинаптических (гнездо) отсеков. Во взрослом мозге синтез белка происходит локально в обоих отделах, чтобы выполнять функцию нейронов.
Контроль синтеза определенных белков с помощью химических сигналов позволяет мозгу регулировать активность отдельных синапсов. Однако не было полностью понято, как эта регуляция различается между двумя типами развивающихся нейронов коры головного мозга.
«Изучение молекулярных процессов, регулирующих развитие связей в коре головного мозга, захватывает дух, особенно когда они оказываются такими специфическими. Мы определили сигнальный путь, контролирующий синтез белка в одном из самых фундаментальных соединений в коре головного мозга — синапсах, образованных пирамидными клетками. на парвальбуминовых интернейронах», — говорит доктор Клеманс Бернар, первый автор исследования из King’s IoPPN.
Аномальный синтез белка в синапсах является основным механизмом, лежащим в основе РАС. Механизм, идентифицированный в этой статье, раскрывает взаимодействие белков, связанных с нарушениями развития нервной системы . Это открытие поддерживает идею о том, что синапсы, образованные возбуждающими пирамидными клетками и парвальбумин-позитивными интернейронами, могут быть особенно чувствительны к дисрегуляции, наблюдаемой при состояниях развития мозга, таких как РАС.
«Удивительно, что многие гены, связанные с РАС, по-видимому, регулируются одним и тем же сигнальным путем, который мы определили в этом исследовании», — говорит профессор Марин, один из двух ведущих авторов исследования.
«Это наблюдение предполагает, что связи между возбуждающими пирамидными клетками и ингибирующими интернейронами, экспрессирующими парвальбумин, являются возможной горячей точкой множественных генетических факторов риска при РАС», — говорит профессор Рико, соавтор исследования.
