Клетки астроциты следят, чтобы возбуждающие сигналы между нейронами не становились слишком сильными и не побуждали мозг к ненужным повторяющимся действиям.
Навязчивое, или компульсивное, поведение – один из симптомов обсессивно-компульсивного расстройства (ОКР), или невроза навязчивых состояний: человека преследуют какие-то мысли, которые вызывают тревогу, и чтобы избавиться от них и заглушить тревогу, он выполняет какие-то повторяющиеся действия. Такое поведение может быть разным – постоянное мытьё рук, стремление часто и без нужды убирать комнату, проверять, всё ли лежит на месте и т. д., бывает даже навязчивое обжорство. В то же время навязчивые действия возникают не только при обсессивно-компульсивном расстройстве, но и при других психоневрологических расстройствах (например, при шизофрении, некоторых деменциях, при аутизме и после инсульта). То есть у повторяющихся ненужных действий, очевидно, есть свой механизм, который включается при тех или иных патологиях.
Также известно, что с ОКР и некоторыми другими психоневрологическими заболеваниями связан ген Crym, кодирующий белок µ-кристаллин. Белков кристаллинов есть несколько, и обычно про них вспоминают в связи со зрением: хрусталик глаза состоит из кристаллинов, также они есть в роговице. Но со временем кристаллины стали находить и в других органах. Раз ОКР зависит от активности гена µ-кристаллина, значит, его стоит поискать в мозге. Сотрудники Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе пишут в Nature о том, что они нашли µ-кристаллиновый очаг в стриатуме, или полосатом теле – участке мозга, который одновременно помогает управлять мышцами и входит в систему подкрепления. Система же подкрепления, как мы знаем, влияет на мотивацию, то есть от неё зависит, насколько нам хочется делать то или это.
Кристаллин в полосатом теле больше всего синтезировали не нейроны, а вспомогательные клетки астроциты. Эксперименты с мышами показали, что если в астроцитах подавить активность кристаллинового гена, то у мышей возникнет навязчивое поведение: они начнут без конца и без нужды чистить шерсть, по новой обнюхивать и ощупывать давно знакомые игрушки, закапывать в подстилку мелкие предметы и т. д. При этом проблем с мышцами и с движениями как таковыми у мышей не возникало, и точно так же в их поведении не было тревожности. То есть имело место навязчивое поведение в чистом виде.
Оказалось, что без µ-кристаллина астроциты перестают поддерживать баланс возбуждающих и ингибирующих нейронных сигналов. В нервной системе есть нейроны, которые посылают другим нейронам возбуждающий сигнал, то есть нейроны-получатели начинают работать активнее, когда к ним приходят импульсы от возбуждающих нейронов. И есть нейроны подавляющие, ингибиторные: когда от них приходят импульсы в какую-то нейронную цепочку, то вся цепочка начинает работать слабее, активность её нейронов ингибируется. Адекватность поведения зависит от баланса возбуждающих и ингибирующих сигналов. При этом сами сигналы могут быть слабее или сильнее. «Кристаллиновые» астроциты работают как раз с возбуждающими сигналами: в норме они уменьшают количество молекул нейромедиатора, с помощью которого эти сигналы передаются, и сигналы, соответственно, получаются слабее. Если же у астроцитов нет µ-кристаллина, возбуждающего нейромедиатора в межнейронный синапс выходит слишком много, и сигнал получается сильный. И это связано с повторяющимися навязчивыми действиями: если у мышей без µ-кристаллина в астроцитах заодно заставить замолчать возбуждающие нейроны в полосатом теле, навязчивые действия прекратятся. Избыток нейромедиатора и слишком сильный возбуждающий сигнал заставляет повторять без конца одно и то же действие, хотя в нём нет никакой нужды.
Кристаллин влияет на активность других белков, которые работают с нейромедиаторами, но как именно работает весь молекулярный механизм, предстоит ещё выяснить. Вообще же про астроциты давно известно, что они вмешиваются в работу нейронов. Когда их действительно считали только лишь вспомогательными (глиальными) клетками, которые нужны только для ухода за нейронами: их представляли пассивными клетками-няньками, которые питают нейроны, обеспечивают им механическую поддержку и т. д. Однако потом выяснилось, что их роль намного значительнее. Они, например, помогают формировать нейронные цепи при обучении, влияют на суточный ритм, поддерживают в мозге особые электрические волны, необходимые для высших когнитивных функций, и регулируют социальное поведение.
Автор: Кирилл Стасевич