Уменьшение тау-белка может предотвратить аномальную активность мозга, связанную с болезнью Альцгеймера, аутизмом и эпилепсией.
Учебный год приближается, и мы все осознаем важность заряжать учеников энергией. Однако мы также знаем, что чрезмерно возбужденные дети могут нанести ущерб классу, заставляя учителя пытаться восстановить контроль над классом. Ситуация очень похожа на мозг, где клетки должны оставаться активными - но сидеть на своих местах - для выполнения своих многих важных задач.
Если слишком много возбуждающих клеток (учащихся в этой метафоре) начинают активироваться одновременно, перевозбуждение может распространиться на всю нейронную сеть (класс), что приведет к эпилептической активности. Итак, тормозящие клетки (учителя) подавляют возбуждение, чтобы поддерживать баланс в мозгу.
Учёные из Института Гладстона обнаружили, что снижение уровня тау-белка, известного своей ролью в болезни Альцгеймера и других нейродегенеративных состояниях, изменяет возбуждающие и тормозящие клетки таким образом, что мозгу становится труднее взорваться при перевозбуждении.
«Эпилепсия может быть связана со многими заболеваниями головного мозга, включая болезнь Альцгеймера и аутизм», - говорит Леннарт Макке, доктор медицины, директор Института неврологических заболеваний Гладстона и старший автор нового исследования, опубликованного в журнале Cell Reports . «Ранее мы показали на мышиных моделях, что снижение уровня тау-белка делает мозг более устойчивым к эпилепсии по разным причинам, но мы озадачены лежащими в основе этого механизмами. Наши недавние открытия проливают свет на то, как уменьшение тау-белка влияет на различные типы клеток мозга, участвующих в создании аномальной сетевой активности ».
Очень важно сохранить баланс между активностью возбуждающих и тормозных клеток, чтобы мозг обрабатывал информацию, надлежащим образом контролировал движения и воспринимал вещи такими, какие они есть на самом деле, а не в искаженном виде.
«Заболевания, которые нас интересуют, объединяет то, что они вызывают дисбаланс возбуждения и торможения в мозге», - говорит невролог Мартин, который также является заслуженным профессором нейробиологии Джозефом Б. Мартином и профессором неврологии Калифорнийского университета в Сан-Франциско.
Мартин и его команда обнаружили, что снижение уровня тау влияет как на возбуждающие, так и на тормозные клетки, но по-разному. Они показали, что возбуждающие нейроны, в которых отсутствует тау-белок, не так сильно возбуждаются, в то время как тормозные нейроны, не имеющие тау-белка, легче стимулируются к возбуждению.
Вместе эти эффекты снижают соотношение возбуждения и торможения в мозговых сетях, противодействуя заболеваниям, которые вызывают аномальное увеличение этого отношения. Возвращаясь к примеру в классе, нейронные эффекты уменьшения тау эквивалентны тому, что учащиеся становятся менее буйными, а учителя более эффективны в надзоре за ними.
Точно так же, как спокойствие в классе способствует обучению, успокаивающий эффект уменьшения тау-белка в мозговых сетях может улучшить способность мозга выполнять свои функции, особенно когда спокойствие нарушается из-за болезни. Выводы, полученные в новом исследовании, могут помочь в разработке новых методов лечения, нацеленных на тау-белок как способ снижения аномальной активности мозга при ряде неврологических и психиатрических заболеваний.
Среди других авторов - Че-Вей Чанг, Марк Д. Эванс, Синьсин Юй и Гуй-Цю из Гладстона.
Оригинальное исследование: открытый доступ.
