Ученые идентифицировали специализированную нейронную цепь в спинном мозге мышей, отвечающую за передачу сигналов о прохладе от кожи в мозг.
В ходе исследования, опубликованного в Nature Communications, было установлено, что возбуждающие интернейроны, производящие рецептор тиролиберина (Trhr+) и расположенные в поверхностных слоях задних рогов спинного мозга, получают прямые входы от первичных восходящих нейронов, регистрирующих через свои рецепторы холод. Эти Trhr+ нейроны избирательно активируются в ответ на безвредные охлаждающие стимулы в диапазоне 15-25°C, но не реагируют на болевые температурные или механические воздействия.
Дальнейший анализ выявил, что Trhr+ интернейроны образуют синаптические связи с проекционными нейронами, экспрессирующими рецептор кальцитонина (Calcrl+), которые в свою очередь проецируются в латеральное парабрахиальное ядро (lPBN) — ключевой центр обработки сенсорной информации в мозге. Генетическое «выжигание» либо временная инактивация Trhr+ нейронов приводила к значительному снижению поведенческих реакций на охлаждение, но не влияла на восприятие болезненного холода или других сенсорных ощущений.
Интерес представляет обнаруженный механизм усиления сигнала: Trhr+ интернейроны получают конвергентные входы как от TRPM8+ нейронов, так и от других спинальных нейронов, формируя таким образом цепь, которая обеспечивает надежную передачу слабых температурных сигналов. Оптогенетическая активация Trhr+ нейронов вызывала поведенческие реакции, аналогичные ответу на охлаждение, без признаков болевого поведения.
Полученные данные подтверждают существование выделенного нейронного пути для обработки информации о безвредном охлаждении в спинном мозге, которое организовано по принципу меченых линий (labeled-line). Это открытие расширяет понимание механизмов температурной чувствительности и может иметь значение для того, чтобы дальше изучать нарушения в терморегуляции при различных неврологических патологиях.
Текст: Полина Ложкина