• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
15.05.2017
Редакция Naked Science
278

Ученые описали нейронный механизм нарколепсии

Сотрудники Университета Канадзавы, Университета Хоккайдо и Рурского университета выяснили, что серотониновые нейроны могут предотвращать катаплексию путем ингибирования амигдалы.

150925125209-homer-simpson-narcolepsy-season-three-mss-orig-00005828-super-tease
©Wikipedia

Нарколепсия — заболевание нервной системы, которое выражается в приступах внезапного засыпания. Наиболее распространенной является нарколепсия 1 типа: в этом случае помимо сонливости у пациента на фоне эйфории и гипнагогических галлюцинаций на короткое время может резко снижаться мышечный тонус (происходит катаплексия). Предполагается, что нарколепсия связана с дефицитом орексинов А и Б — нейропептидов, рецепторы которых локализованы в стволе мозга и латеральном гипоталамусе. Разрушение этих клеток у мышей приводит к периодам атонии во время бодрствования и «рваному» ночному сну, что подтверждают электромиография (ЭМГ) и электроэнцефалография (ЭЭГ).

 

В 2014 году ученые из Японии и Германии пришли к выводу, что нарколепсия 1 типа может опосредоваться двумя эфферентными путями: серотониновые нейроны в ядрах шва (DRN) продолговатого мозга предотвращают приступы сонливости, а норадренергические нейроны голубого пятна (LC) в стволе мозга поддерживают состояние бодрствования. Однако детали этого механизма оставались неясными. В новой работе авторы вывели линию мышей с дефектными нейронами орексина-атаксина-3 (участвует в обеспечении мышечного тонуса) и сравнили активность их нейронов DRN с дикими особями. Чтобы спровоцировать у пострадавших животных катаплексию, их кормили шоколадом.

 

Нейронный механизм нарколепсии (слева). Эмоциональная реакция на внешний стимул активирует амигдалу, провоцируя катаплексию. Нехватка орексинов предотвращает стимуляцию серотониновых нейронов DRN и норадренергических нейронов LC, что приводит к засыпанию / ©Kanazawa University

 

Результаты показали, что экспрессия белка Fos в триптофангидроксилаза-2 (TPH2)-положительных серотониновых нейронах DRN значительно снизилась в мозге подопытных мышей спустя 90 минут после приема шоколада. Это подтверждает гипотезу о непосредственной или косвенной стимуляции таких нейронов орексинами. Затем, для выявления мишени нейронов DRN, ученые внедрили в их мембрану опсины, стабилизированные ступенчатой функцией (stabilized step-function opsin, SSFO), после чего активировали их синим светом. Это привело к флуоресценции различных областей мозга, связанных в том числе с атонией и организацией быстрого сна, например сублатеродорсального ядра и амигдалы.

 

Дополнительные эксперименты не обнаружили связи между приступами и большинством из этих участков (вентролатеральным околопроводным серым веществом, черной субстанцией и другими). В то же время подавление нейронов амигдалы, особенно латеральной и базолатеральной, за счет стимуляции серотониновых нейронов почти полностью ослабляло катаплексию, при этом длительность и структура быстрого сна у дефектных мышей после приема шоколада сохранялись. Напротив, активация базолатеральной и латеральной амигдалы усиливала приступы. Воспроизведение процесса на срезах, а также регистрация активности животных путем ЭЭГ и ЭМГ подтвердили открытие.

 

Подробности работы представлены в журнале Proceedings of the National Academy of Science.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
8 часов назад
НИУ ВШЭ

Федеральная программа материнского капитала (и ее региональные аналоги) действительно приводит к тому, что семьи чаще и быстрее решаются завести второго ребенка. К такому выводу пришли сотрудники Исследовательской рабочей группы по экономико-математическому моделированию демографических процессов факультета экономических наук НИУ ВШЭ.

Вчера, 18:28
Анна Новиковская

Историки долго мучились вопросом, почему древние римляне — те же, что сумели выстроить множество великолепных произведений архитектурного искусства, — с завидной регулярностью изготавливали странно асимметричные игральные кости, похожие на плохо слепленные детские поделки. Теперь у них есть возможный ответ на эту загадку.

Позавчера, 18:54
Анна Новиковская

Ученые выяснили, что саранча способна не только различать здоровые и раковые клетки по запаху, но и отличать одни линии раковых клеток от других. Теперь эти данные могут быть использованы для создания диагностических устройств, которые смогут обеспечить раннее обнаружение опухолей у пациентов, анализируя состав выдыхаемого им воздуха.

Позавчера, 10:45
Сергей Васильев

Наблюдения показали, что планеты — мини-нептуны могут терять атмосферу под действием излучения своих звезд, переходя в группу каменистых планет-сверхземель.

Позавчера, 18:54
Анна Новиковская

Ученые выяснили, что саранча способна не только различать здоровые и раковые клетки по запаху, но и отличать одни линии раковых клеток от других. Теперь эти данные могут быть использованы для создания диагностических устройств, которые смогут обеспечить раннее обнаружение опухолей у пациентов, анализируя состав выдыхаемого им воздуха.

Вчера, 18:28
Анна Новиковская

Историки долго мучились вопросом, почему древние римляне — те же, что сумели выстроить множество великолепных произведений архитектурного искусства, — с завидной регулярностью изготавливали странно асимметричные игральные кости, похожие на плохо слепленные детские поделки. Теперь у них есть возможный ответ на эту загадку.

11 июля
Василий Парфенов

Доступность высококачественных и актуальных данных от спутников дистанционного зондирования Земли растет с каждым годом. Такие компании, как Capella Space и Maxar Technologies, несколько лет подряд предлагают всем желающим беспрецедентно дешевые радарные и оптические снимки земной поверхности высокого разрешения. Это позволяет гражданским аналитикам наблюдать за военными объектами по всему миру и находить интересные артефакты.

2 августа
Александр Березин

Если западным странам удастся «лишить Кремль нефтяных доходов», то мир ждет геополитическое землетрясение. Только не обязательно в ту сторону, о которой вы сейчас подумали. На фоне того, что последует за «лишением», шок 1973 года может показаться детской игрой. Naked Science попробует оценить размах «потолочного катаклизма» заранее.

31 июля
Александр Березин

Саудовский принц одобрил строительство гигантского «лежачего небоскреба», который должен стать крупнейшим зданием в истории. Причем еще и самым экологичным в мире. Пресса и соцсети полны возмущенных оценок: «это антиутопия!», «проект сырой!» и тому подобным. Однако чисто технически это не так: «Зеркальную линию» на пять миллионов жителей вполне можно построить. И такое здание в самом деле будет энергоэффективным (и формально безуглеродным). Но у проекта есть другие слабые места, лежащие скорее в сфере науки, нежели техники. Naked Science попробовал разобраться в деталях.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: