Ученые из Кёльнского университета совершили прорыв в понимании того, как наш мозг сохраняет способность к обновлению и обучению даже во взрослом возрасте. Исследование, опубликованное в престижном журнале Neuron, раскрывает удивительную роль клеточных «электростанций» — митохондрий — в этом процессе.
Уникальность нервных клеток
Нейроны — одни из самых сложных клеток нашего организма. Представьте себе дерево с множеством ветвей: похожим образом нейрон формирует тысячи отростков (дендритов и аксонов), создавая сложнейшую сеть связей с другими клетками. Большинство нейронов формируется еще до нашего рождения, однако есть особые участки мозга, где новые нервные клетки образуются на протяжении всей жизни.
Что показало исследование?
Команда ученых под руководством профессора Маттео Бергами обнаружила важный механизм: по мере созревания новых нейронов происходит изменение их митохондрий. В дендритах — отростках, принимающих сигналы от других нервных клеток — митохондрии начинают активно объединяться друг с другом, формируя более длинные структуры. Этот процесс оказался ключевым для успешного формирования новых синаптических связей.
Почему это важно?
Исследование показало, что такое слияние митохондрий:
- Помогает новым нейронам успешно встраиваться в существующие нейронные сети;
- Поддерживает пластичность синапсов (связей между нейронами);
- Позволяет мозгу лучше адаптироваться к новому опыту.
«Мы были удивлены, обнаружив, что новые нейроны развиваются практически идеально в отсутствие митохондриального слияния, но их выживаемость внезапно снижалась без очевидных признаков дегенерации», — отмечает профессор Бергами.
Это свидетельствует о том, что слияние митохондрий играет важную роль в регуляции конкуренции нейронов на уровне синапсов — процессе отбора, через который проходят новые нейроны при встраивании в существующую сеть.
Перспективы для медицины
Это открытие может иметь важное значение для лечения различных заболеваний мозга:
- Болезни Альцгеймера;
- Болезни Паркинсона;
- Депрессивных расстройств.
Понимание механизмов работы митохондрий может помочь разработать новые методы восстановления пластичности мозга и когнитивных функций при различных заболеваниях.
Что дальше?
Ученые продолжают исследования, надеясь найти способы направленного воздействия на процессы слияния митохондрий. Это может открыть новые возможности для лечения нейродегенеративных заболеваний и улучшения работы мозга в целом.
