Нервные клетки управляют сосудами головного мозга
Активно работающие нейроны побуждают сосуды мозга расти и ветвиться, если же нейроны молчат, сосудистая сеть делается более разреженной.
Нейроны мозга зависят от питающих их кровеносных сосудов. Известно, что во время напряжённой работы мозга усиливается кровоток в тех его областях, которые работают активнее прочих – местные клетки нужно обеспечить питательными веществами и кислородом. Как выяснили исследователи из Медицинской школы Гарварда (США), взаимосвязь между нейронами и кровеносными сосудами на самом деле ещё прочнее, чем полагали ранее – оказывается, сама структура сосудистой сети может меняться в ответ на изменения в нейрональной активности.
Известно, что нейронная архитектура мозга весьма пластична – нервные клетки постоянно формируют и разрывают контакты друг с другом, а доля белого и серого вещества в разных мозговых отделах может довольно сильно меняться в зависимости от того, какие задачи приходится постоянно выполнять мозгу. Но это нейроны, насчёт же сосудистой сети считалось, что она полностью определяется генами, которые руководят её формированием в ходе индивидуального развития. В статье в Neuron её авторы признают, что гены играют тут огромную роль, особенно на первых этапах созревания мозга, однако дальнейшая настройка сосудистой системы во многом зависит от нейронной активности.
Баптисте Лакост (Baptiste Lacoste) и его коллеги экспериментировали с мышами, пометив у животных нейроны и кровеносные сосуды разными флуоресцентными белками: аксоны нейронов – красным, сосуды – зелёным, чтобы можно было наблюдать за изменениями в тех и в других. В качестве «подопытных» были выбраны нервные клетки из области коры, принимавшей сенсорные сигналы от вибриссов. Исследователей интересовало, изменится ли что-то в сосудах коры, если в неё перестанут поступать сигналы извне (для этого мышей либо модифицировали генетически – так, чтобы нервные импульсы от чувствительных нейронов не доходили до мозга, либо просто удаляли сами вибриссы). Как следствие, кровеносные сосуды в коре укорачивались и они делались менее разветвлёнными. Наоборот, когда вибриссы стимулировали, то и сосуды в вибриссной коре становились длиннее и формировали новые ответвления.
В дальнейшем нейробиологи хотят выяснить, как именно связаны нейроны и сосуды. Возможно, передачей сигналов от одних к другим занимаются астроциты, специальные вспомогательные клетки нервной системы, чья забота – следить за благополучием нейронов (и которых, кстати, в пять раз больше, чем нейронов). Также предстоит более тщательно изучить факторы, которые могут повлиять на взаимодействие нейронов и сосудистой сети. Многие заболевания сопровождаются тем, что мозг перестаёт получать в достаточном количестве кислород и питательные вещества; возможно, чтобы такого не происходило, нужно позаботиться о том, чтобы мозг не испытывал недостатка в ощущениях.
