У мозга есть скрытый язык, и учёные только что нашли его
Учёные создали белковый сенсор iGluSnFR4, который в реальном времени детектирует слабые входящие химические сигналы (глутамат) в нейронах, раскрывая ранее невидимый слой коммуникации в мозге
Короткое резюме
Исследователи из Института Аллена и кампуса Джэнелия разработали высокочувствительный белковый сенсор iGluSnFR4 («глутаматный детектор»), способный регистрировать в реальном времени входящие химические сигналы, которые нейроны получают через нейромедиатор глутамат. Этот инструмент впервые позволяет наблюдать, как именно нейрон обрабатывает тысячи входящих сигналов, прежде чем решить, передавать ли собственный импульс дальше — процесс, лежащий в основе мышления, обучения и памяти.
До этого открытия нейробиологи могли в основном измерять лишь исходящие электрические сигналы нейронов, в то время как входящие химические сообщения в синапсах были слишком быстрыми и слабыми для обнаружения. iGluSnFR4 заполняет этот критический пробел, предоставляя возможность видеть полную «беседу» между нейронами, а не только её фрагменты. Это позволяет связать структурные связи между нейронами с их функциональной коммуникацией.
Открытие имеет огромный потенциал для фундаментальной нейронауки, а также для изучения и лечения заболеваний, связанных с нарушением глутаматергической передачи, таких как болезнь Альцгеймера, шизофрения, аутизм и эпилепсия. Сенсор также может стать мощным инструментом для фармацевтических компаний, позволяя тестировать, как экспериментальные препараты влияют на реальную синаптическую активность. Белок уже доступен для научного сообщества через Addgene.
Первый сенсор входящих сигналов
IGluSnFR4 — это первый инструмент, позволяющий в реальном времени наблюдать слабые входящие химические сигналы (глутамат) в отдельных синапсах живого мозга
Раскрытие полной картины коммуникации
Технология заполняет критический пробел в нейронауке, связывая структурные связи между нейронами с их функциональным диалогом и позволяя увидеть, как нейрон интегрирует тысячи входных сигналов для принятия «решения» о генерации импульса
Потенциал для изучения болезней и разработки лекарств
Сенсор открывает новые пути для исследования патологий, связанных с нарушением передачи глутамата (болезнь Альцгеймера, шизофрения и др.), и для скрининга лекарств, влияющих на синаптическую активность
Результат успешной коллаборации
Прорыв стал возможен благодаря тесному сотрудничеству между лабораториями Института Аллена и кампуса Джэнелия, объединившим экспертизу в белковой инженерии и нейрофизиологии in vivo
Текст сгенерирован с использованием ИИ
