Исследователи обнаружили в среднем мозге уникальную группу нейронов, которые заставляют организм полностью прекратить все движения – даже замедлить дыхание и сердцебиение. При этом, похоже, деятельность этих нейронов, никак не связана со страхом.
Такая кнопка «пауза», скорее похожа на замирание охотничей собаки перед броском или «зависание» человека, сосредоточившегося на важной задаче. Очень может быть, что эта группа нейронов сможет рассказать нам и нечто новое о болезни Паркинсона. Работа опубликована в формате в журнале Nature Neuroscience.
Вот что говорят о находке сами исследователи.
«Мы обнаружили группу нервных клеток в среднем мозге, которые при стимуляции останавливают все движения. Не только ходьбу; все формы двигательной активности. Они даже заставляют мышей останавливать дыхание или дышать медленнее, а частоту сердечных сокращений замедлять. Существуют различные способы остановить движение. Особенность этих нервных клеток в том, что после активации они приостанавливают движение или замирают. Точно так же, как постановка фильма на паузу. Движения актеров внезапно останавливаются на месте», — объясняет профессор Оле Кин (Ole Kiehn), который является соавтором исследования и представляет два научных центра: Университет Копенгагена в Дании и Каролинский институт в Швеции.
Однако сказать «средний мозг» — это значит сказать «где-то в Сибири» в ответ на просьбу указать точное местоположение человека в России или хотя бы город. Эта небольшая группа глутаматэргических нейронов была обнаружена в так называемом ножкомостовом или, как чаще говорят, педункулопонтинном ядре (PPN), которое расположено в Варолиевом мосте в месте, прилегающем к верхним ножки мозжечка.
Это ядро достаточно активно изучается: известно об его участии в процессах пробуждения, внимания, обучения, системе награды, произвольных движениях конечностей и в локомоции. Более того, очень пристально на него смотрят и специалисты по болезни Паркинсона: вот целый обзор по этой проблеме.
Исследователи обнаружили в PPN у мышей особую группу глутаматергических нейронов, экспрессирующих транскрипционный фактор Chx10 (так называемые Сx10+ нейроны). И несколько интересных фактов, связанных с ними. Во-первых, активация этих нейронов «ставит» все движения в организме на паузу – практически, как при просмотре видео действует соответствующая кнопка. Во-вторых, эта «кнопка» действует даже на дыхание и сердечный ритм, замедляя его. А в-третьих, она никак не связана со страхом, то есть это – не инициация поведения замирания при опасности. Зато эти нейроны вполне могут быть связаны с замиранием пациента при болезни Паркинсона, а, значит, в руках исследователей появилась новая терапевтическая мишень.
«Этот ‘паттерн паузы и воспроизведения’ очень уникален; он не похож ни на что, что мы видели раньше. Он не похож на другие формы остановки движений, которые изучали мы или другие исследователи. При этом движение не обязательно начинается с того места, где оно остановилось, но может начаться заново по новому шаблону», — говорит первый автор работы, Хайзеа Гони-Эрро (Haizea Goñi-Erro).
Текст: Алексей Паевский