Новое открытие позволит создать лекарства, улучшающие память и интеллектуальные способности
Сотрудники Юго-Западного университета в Техасе уверены, что им удалось выявить белок, играющий ключевую роль в процессах обучения и запоминания. Полученные с помощью методов генной инженерии мыши, нервная система которых не способна вырабатывать этот протеин, глупы до идиотизма (разумеется, по мышиным меркам).
Как хорошо известно из нейрофизиологии, основными структурными единицами мозга и нервной системы служат специализированные клетки - нейроны. Они образуют сложнейшие динамические сети, через которые постоянно идут потоки сигналов. Контакты между нейронами осуществляются посредством особых межклеточных мостиков, которые называются синапсами.
Синапсы имеют исключительно важное значение для работы нервной системы. Дело в том, что внутри нейронов информация распространяется посредством электрических импульсов. Однако такие импульсы чаще всего не могут преодолеть расстояние между соседними клетками. Чтобы обеспечить межнейронный обмен информацией, природе потребовалось сконструировать специальные устройства, способные сначала преобразовать электрические сигналы в химические, а затем снова придать им первозданный вид. Вот эту-то работу и выполняют синапсы.
Нервные клетки снабжены специализированными отростками, которые служат для передачи и приема информации - первые называют аксонами, а вторые дендритами. Грубо говоря, каждый синапс образован концевыми участками аксона и дендрита, разделенными узкой щелью. Аксонная часть синапса, ограниченная пресинаптической мембраной, содержит везикулы, крошечные пузырьки, заполненные сигнальными веществами - нейротрансмиттерами. Если через аксонное окончание проходит электрический импульс, пузырьки открываются, нейротрансмиттеры просачиваются в синаптическую щель и попадают на молекулы-рецепторы, расположенные на кончике прилегающего дендрита. При этом возникает очередной электрический сигнал, который через дендрит поступает сначала в тело соседнего нейрона, а затем и в очередной синапс. Количество синапсов, которыми может обладать единственная клетка головного мозга, исчисляется сотнями и даже тысячами.
И пресинаптическая мембрана, и стенки везикул содержат особые белки, которые также называются пресинаптическими. Функции этих протеинов досконально еще не выяснены, однако не приходится сомневаться, что они принимают непосредственное участие в высвобождении нейротрансмиттеров. Техасские ученые использовали в своих опытах три группы мышей, каждая из которых не могла вырабатывать лишь один из всего семейства пресинаптических белков. Две из них практически не отличались по поведению от обыкновенных животных. А вот мыши, лишенные пресинаптического белка RIM 1 alpha, оказались безнадежными тупицами.
Глава исследовательской группы Эрик Нестлер полагает, что мозг в состоянии компенсировать дефицит большинства пресинаптических белков, но совершенно не может обойтись без протеина RIM 1 alpha. Поэтому дальнейшее изучение функций этого белка должно предоставить ценнейшую информацию о молекулярных механизмах, обеспечивающих все виды памяти. Конечно, пока эта работа представляет лишь чисто научный интерес, но не исключено, что со временем с ее помощью могут быть созданы лекарства, улучшающие и память, и интеллектуальные способности. Профессор Нестлер и его коллеги полагают также, что их эксперименты позволят лучше понять природу шизофрении и других заболеваний психической сферы. 8 апреля эта статья появилась на страницах журнала Neuron.
Источник:
Craig M. Powell, Susanne Schoch, Lisa Monteggia, Michel Barrot, Maria F. Matos, Nicole Feldmann, Thomas C. Südhof , and Eric J. Nestler
The Presynaptic Active Zone Protein RIM 1 alpha is Critical for Normal Learning and Memory
Neuron, Vol 42, pp. 143-153, 8 April 2004
Обсудить
Статьи по теме
Новое открытие позволит создать лекарства, улучшающие память и интеллектуальные способности
Сотрудники Юго-Западного университета в Техасе уверены, что им удалось выявить белок, играющий ключевую роль в процессах обучения и запоминания. Полученные с помощью методов генной инженерии мыши, нервная система которых не способна вырабатывать этот протеин, глупы до идиотизма (разумеется, по мышиным меркам).
Сердечную недостаточность собираются лечить спецвирусом
Американские ученые утверждают, что им впервые удалось провести на культуре клеток человека эксперимент, который подтвердил возможность применения генной терапии для лечения сердечной недостаточности. Они подобрали безвредный аденовирус, встроили в него ген, кодирующий синтез "лечебного" пептида, и инфицировали этим вирусом культуру клеток, извлеченных из миокарда больных, страдающих тяжелой формой застойной сердечной недостаточности.
Исследование американских ученых позволяет раскрыть тайну ожирения
Мечты о панацее от ожирения снова обретают под собой почву. Выяснилось, что индивидуальная восприимчивость к гормону, противодействующему накоплению лишнего веса, - лептину - формируется в пренатальный период и вскоре после рождения. Теперь исследователи пытаются понять, в чем суть такой связи и какую роль играют чисто генетические факторы. Между тем в списке причин преждевременной смерти избыток жировых запасов стоит в США на втором месте после курения и вот-вот окажется на первом.
Новые взгляды на болезнь Хантингтона
Американские ученые сделали открытие, которое представляет в абсолютно новом свете причины возникновения одного из самых страшных наследственных нейроденеративных заболеваний – болезни Хантингтона. Одновременно оно создает надежду на то, что с этим заболеванием можно справиться с помощью лекарственных препаратов.
Виагра может угрожать мужской плодовитости
Виагра, чудо-лекарство от импотенции, впервые появилась на рынке в 1988 году. По самым скромным подсчетам, услугами этого препарата воспользовались не менее 23 млн представителей сильного пола. Это лекарство приобрело немало поклонников не только у людей старше 50 лет, но и среди относительно молодых мужчин. Если верить результатам последних исследований, виагра может снижать репродуктивные способности представителей этой возрастной группы.
Гном среди эльфов помог обнаружить "ген общительности"
Изучение редкой генетической болезни привело исследователей из Института Салк к открытию "генов социального поведения". В генотипе некой угрюмой девочки с синдромом Вильямса сохранился по крайней мере один ген, отсутствующий у большинства людей с "лицом эльфа". Это дало знать ученым, что ген, который она сохранила, мог бы быть ответственным за гиперобщительность, обычно наблюдаемую среди детей с таким синдромом.
Все люди когда-то были каннибалами, утверждают генетики
Людоедство, вероятно, было гораздо шире распространено среди наших доисторических предков, чем считалось ранее. Об этом заявили исследователи, изучавшие форе, изолированное племя, живущее в Папуа - Новой Гвинее.
Древние люди обменяли мощные челюсти на разум
Люди должны быть благодарны за свои недюжинные умственные способности и изощренную культуру одной-единственной генетической мутации, в результате которой серьезно ослабли мышцы челюсти. Детальный генетический анализ показал, что эта сугубо человеческая мутация произошла приблизительно 2,4 миллиона лет назад, то есть вскоре после того, как появились самые ранние из известных нам членов рода Homo - с меньшими челюстями, но с большими умственными способностями. Это потрясающее открытие может пролить свет на происхождение рода Homo.
Человеческий мозг воспринимает наши тени как физическое продолжение тел
Мозг человека, как показывает новое исследование, проведенное английскими, итальянскими и немецкими нейробиологами, инстинктивно рассматривает наши тени как продолжение наших тел.
Спящие коты с широко закрытыми глазами: сон разума рождает реальность
Склонность людей во всем окружающем видеть то, что они заранее ожидают увидеть, может быть вызвана характерной мозговой деятельностью, в результате которой постоянно генерируются некие виртуальные предощущения. Такой вывод был сделан израильскими учеными на основе изучения спящих котов.
Новости по теме
