Команда ученых из Медицинского центра Джонса Хопкинса применила инновационную технологию заморозки для исследования микроскопических взаимодействий между нейронами, которые играют ключевую роль в передаче сигналов в мозге как мышей, так и людей. Обычно такие быстрые процессы невозможно было наблюдать, но новая техника позволяет фиксировать критические моменты в мгновения ока и изучать их под электронным микроскопом.
Методика включает в себя моментальное охлаждение мозговой ткани после ее электрической стимуляции, что обеспечивает получение точных изображений происходящего. Исследование, опубликованное в журнале Neuron, охватывает мозг мышей и образцы коры человека, взятые во время операций по лечению эпилепсии.
Ученые сосредоточились на синаптических везикулах — миниатюрных пузырьках, содержащих химические сигналы. Их слияние с мембраной и последующее восстановление играют важную роль в стабильной передаче импульсов. Нарушения в этом процессе могут привести к заболеваниям, таким как болезнь Паркинсона.
Специалисты обнаружили белок Dynamin1xA, который отвечает за возвращение везикул в рабочий цикл. Это открытие свидетельствует о том, что механизмы передачи сигналов в человеческом мозге аналогичны тем, что наблюдаются у мышей. В дальнейшем ученые планируют применить метод к тканям пациентов с болезнью Паркинсона, чтобы выяснить, на каком этапе происходят сбои в передаче сигналов.