Нейробиологи согласны с тем, что мозг человека постоянно меняется, перестраивается и приспосабливается к раздражителям окружающей среды. Так люди узнают новое и создают воспоминания. Эта приспособляемость и пластичность называется пластичностью. "Врачи давно подозревали, что процессы ремоделирования также происходят у людей в точках контакта между нервными клетками, т.е.е. прямо в синапсах. Однако до сих пор такая скоординированная адаптация структуры и функции могла быть продемонстрирована только в экспериментах на животных," говорит проф. Доктор. Андреас Влахос из Института анатомии и клеточной биологии Фрайбургского университета.
Но теперь Влахос вместе с проф. Доктор. Юрген Бек, глава отделения нейрохирургии Университетского медицинского центра Фрайбурга, представил экспериментальные доказательства синаптической пластичности у людей. Помимо Влахоса и Бека, исследовательская группа состоит из доктора. Максимилиан Ленц, Пиа Круз и Амели Эйхлер из Университета Фрайбурга, доктор. Якоб Стрэле из Университетского медицинского центра Фрайбурга и его коллеги из Университета Гете во Франкфурте. Результаты представлены в научном журнале eLife.
В ходе экспериментов команда исследовала, изменяются ли так называемые дендритные шипы при воздействии производного витамина А, называемого ретионовой кислотой. Дендритные шипы – это части синапса, которые принимают, обрабатывают и передают сигналы во время связи между нейронами. Таким образом, они играют решающую роль в пластичности мозга и постоянно приспосабливаются к повседневному опыту. Например, обучение может изменить количество и форму дендритных шипов. Однако изменение количества или формы шипов также обнаруживается при таких заболеваниях, как депрессия или деменция.
Исследования показывают, что ретиноевая кислота не только увеличивает размер дендритных шипов, но также усиливает их способность передавать сигналы между нейронами. "На основании наших результатов мы пришли к выводу, что ретиноевые кислоты являются важными посредниками в синаптической пластичности человеческого мозга. Таким образом, это открытие способствует идентификации ключевых механизмов синаптической пластичности в человеческом мозге и может поддержать разработку новых терапевтических стратегий для болезней мозга, таких как депрессия," говорит Влахос.
Чтобы экспериментально продемонстрировать, что синаптическая пластичность существует и у людей, исследователи используют крошечные образцы коры головного мозга человека, которые необходимо в обязательном порядке удалять во время нейрохирургических процедур по терапевтическим причинам. Затем удаленная ткань мозга обрабатывалась ретиноевой кислотой перед тем, как функциональные и структурные свойства нейронов были проанализированы с помощью электрофизиологических и микроскопических методов.