Учёные обнаружили скрытые «горячие точки» синапсов в мозге подростков
Новое исследование показало, что в подростковом возрасте мозг не только «обрезает» связи, но и активно формирует новые плотные скопления синапсов в определённых частях нейронов, что может быть ключом к развитию мышления высшего порядка
Short Summary
Исследователи из Университета Кюсю, используя высокоточные методы визуализации (SeeDB2 и микроскопию сверхвысокого разрешения), впервые составили полную карту дендритных шипиков (основы возбуждающих синапсов) у нейронов 5-го слоя коры мозга мышей. Они обнаружили, что в подростковый период (с 3-й по 8-ю неделю у мышей) в одном определённом отделе апикального дендрита формируется необычайно плотное скопление шипиков — «горячая точка» синапсов. Это открытие ставит под сомнение доминирующую теорию о том, что подростковое развитие мозга сводится в основном к «синаптическому прунингу» (удалению связей), и показывает, что активное формирование новых специализированных связей также является его ключевой частью.
Более того, изучение мышей с мутациями в генах, ассоциированных с шизофренией (Setd1a, Hivep2, Grin1), показало, что у них в подростковый период нарушается именно процесс формирования этой «горячей точки», а не общее количество синапсов. Это указывает на то, что в основе некоторых форм шизофрении может лежать не чрезмерное удаление связей (как считалось десятилетиями), а сбой в построении новых специализированных нейронных цепей в критическое окно подросткового развития.
Открытие меняет парадигму в нейробиологии развития, смещая фокус с изучения «удаления» на изучение «построения» связей в подростковом возрасте. Следующим шагом будет определение того, какие именно мозговые цепи формируются через эти «горячие точки» и как этот процесс соотносится с развитием сложных когнитивных функций у человека. Это может открыть новые пути для понимания и лечения нейропсихиатрических расстройств.
Формирование «горячих точек» синапсов в подростковом возрасте
В мозге мышей в период взросления (3-8 недель) в определённом отделе дендрита нейронов 5-го слоя коры активно формируются плотные, локализованные скопления новых синапсов, а не только идёт их общее сокращение
Пересмотр теории «синаптического прунинга»
Открытие показывает, что подростковое развитие мозга включает не просто удаление лишних связей, но и активное, высокоорганизованное построение новых, что ставит под сомнение доминирующую гипотезу последних десятилетий
Связь с шизофренией через нарушение формирования связей
У мышей с генетическими моделями шизофрении нарушалось именно образование новой «горячей точки» синапсов в подростковый период, что указывает на потенциально новый механизм болезни — сбой в построении цепей, а не их чрезмерная ликвидация
Новый инструментарий для изучения мозга
Исследование стало возможным благодаря разработанному командой методу очистки тканей (SeeDB2) и суперразрешающей микроскопии, позволившим впервые увидеть полное распределение синапсов на отдельных нейронах
Text generated using AI
