Проведенные в 2016 году исследования дают нам новые представление о ночной жизни синапсов. Обе работы, опубликованные в Science, демонстрируют значительные изменения в структуре и в молекулярных механизмах работы синапсов во время сна у мышей.
Сегодня ключевая функция сна остается дискуссионным вопросом. Некоторые предполагают, что он необходим для восстановления нервных клеток и предотвращает чрезмерный износ нейронов. Другие уверены, что сон участвует в механизме формирования долговременной памяти.
Также популярна идея, что сон делает синаптические связи слабее. Это происходит в противовес усилению синаптических контактов, которое наблюдается днем и обеспечивает лучшую передачу информации между клетками. Ослабление синаптических связей выступает своего рода поддержкой процессам, происходящим в самом нейроне.
В первом исследовании Луиза де Виво (Luisa de Vivo) с коллегами выполнили электронную микроскопию ткани головного мозга мыши, чтобы восстановить трехмерные изображения дендритных шипиков на нейронах.
Изучив тысячи таких изображений, ученые показали, что синапсы сжимаются во время сна мышей, о чем свидетельствует уменьшение площади между концом нейрона и выступающим от него шипиком, а в течение следующего периода бодрствования синапсы возвращаются к исходному состоянию.
Во второй работе Грэм Диринг (GramH. Diering) и его коллеги исследовали механизм ослабления синапсов во время сна. Они обнаружили, что ген под названием Homer1a, усиленно экспрессирущийся в бодрствующих нейронах, ответственен за синтез специфичного белка, который реконструирует молекулярный сигнальный комплекс. Этот сигнальный комплект необходим для управления работой синапса. И синтез этого белка у мышей во время сна снижается.
Текст: Анастасия Тихомирова