У різних тварин по-різному працюють і сенсорні системи: у кажанів, наприклад, особливо добре розвинений слух, у деяких хижаків зір, у гризунів дотик, оскільки їм доводиться буквально обмацувати навколишній світ вибриссами. Очевидно, така спеціалізована сенсорна настройка повинна відображатися на пристрої мозку, і дослідникам з японського Інституту фізико-хімічних досліджень RIKEN вдалося з'ясувати, який молекулярно-клітинний механізм за цим стоїть.

Асиметрична (орієнтоване) розподіл дендритів у нормального соматосенсорного нейрона миші і симетричне, звездообразное розташування дендритів у того ж нейрона при відключеному гені BTBD3 (фото авторів роботи).
У нейронів є два типи відростків: аксон, який передає сигнал від нейрона на клітку-приймач, і дендрити, що збирають імпульси з сусідніх клітин. Дендритів у одного нейрона може бути багато, вони сильно гілкуються і утворюють щось на зразок дерева. Але в одних нейронів вони й справді виглядають як дерево, групуючи на одній стороні клітини, а в інших, навпаки, розподіляються по клітці, роблячи її схожою на морську зірку.

Як пишуть у журналі Science Томомі Сігоморі (Tomomi Shimogori) і її колеги, орієнтація дендритів на тілі нервової клітини визначається в перші дні життя і залежить від потоку інформації, який приходить до нейрона. Грубо кажучи, коли нейрон розуміє, чим йому доведеться займатися, він позбавляється від зайвих дендритів, залишаючи лише ті, що лежать на шляху основного сигналу наприклад, осязательного.

Намагаючись знайти гени, що керують цим процесом, дослідники виявили ген BTBD3, який у мишей був активний виключно в соматосенсорной корі, в тому її ділянці, який брав сигнали від вибриссами. Якщо BTBD3 не працював, то зникала і орієнтація дендритів, вони рівномірно розподілялися по тілу клітини, дарма що нейрон і раніше брав дотикові сигнали. Якщо ж BTBD3 активували в зоровій корі мишей, де він зазвичай не функціональний, місцеві нейрони набували дендритну орієнтацію, якої у них зазвичай знову ж таки немає.

Дослідники поки не перевіряли, як йдуть справи з соматосенсорной чутливістю у мишей з вимкненим геном BTBD3, але мають намір зробити це в найближчому майбутньому. Крім того, автори роботи вважають, що в такій настройці провідних шляхів бере участь зовсім не один-єдиний білок і що схожі процеси можуть відбуватися з дендритами клітин, залучених в самі різні нейронні мережі голосові, рухові і т. д.

Підготовлено за матеріалами RIKEN. Зображення на заставці належить Shutterstock.

Читайте також: Збитий добовий ритм шкодить імунітету

 

---

Цікавий факт

Німеччина стала першою країною, яка в 1934 році помістила популяцію вовків під природоохоронні закони. Під впливом Фрідріха Ніцше (род.1844-ум.1900) і Освальда Шпенглера (рід 1880-ум.1936) суспільство переконалося, що природні хижаки значать набагато більше, ніж їх цінність після вбивства. До слова, в Німеччині всі дикі вовки були винищені до середини дев'ятнадцятого століття.