Оказалось, что норадреналин — вещество, связанное с бодростью, концентрацией и обучением, — влияет на работу нейронов не напрямую, а через астроциты. Это другой тип клеток, которые раньше считались второстепенными.

Открытие, опубликованное в журнале Science, меняет взгляд на то, как мозг перестраивает свои сети. Теперь астроциты стоит рассматривать как мишень для лечения расстройств внимания, памяти и эмоций.

В учебниках пишут, что нейромодуляторы вроде норадреналина действуют прямо на нейроны — вообще, там вся наука заточена под нейроны, — говорит Томас Папуэн, старший автор исследования. — Но выяснилось, что астроциты управляют многими процессами, просто делают это медленнее. Это открытие полностью меняет наше понимание работы мозга.

От статистов к главным героям

Чтобы сосредоточиться на важной задаче или быстро среагировать на неожиданность (например, пожарную тревогу), мозг должен уметь перестраивать связи между клетками.

За это отвечают нейромодуляторы, включая норадреналин. Как именно они меняют коммуникацию в мозге, до сих пор было плохо изучено.

Последние 80 лет считалось, что они действуют только на нейроны.

Астроциты же уже 30 лет подозревали в способности влиять на синапсы — места контакта нейронов. Эти клетки идеально расположены, чтобы улавливать сигналы вроде норадреналина.

Мы решили проверить: а что, если норадреналин меняет работу синапсов именно через астроциты? — объясняет Папуэн.

В эксперименте ученые стимулировали выброс норадреналина в мозге мышей и обнаружили, что он ослабляет связи между нейронами, как и предполагалось. Но главное — норадреналин активировал астроциты, которые выделяли другое вещество, подавляющее синапсы. Даже когда нейроны не могли напрямую реагировать на норадреналин, связи все равно менялись. А вот если «отключить» астроциты — ничего не происходило.

Вывод: нейромодуляторы вроде норадреналина перестраивают нейронные сети не напрямую, а через астроциты.

Это открытие может изменить подход к лечению расстройств внимания и памяти. Ученые уже проверяют, действуют ли на астроциты существующие препараты от СДВГ и депрессии.

Интересно, сколько из них работают именно через астроциты? — размышляет Папуэн.

Этот прорыв:

• Меняет фармакологию — теперь лекарства можно разрабатывать не только для нейронов, но и для астроцитов.
• Объясняет побочные эффекты — некоторые препараты могут влиять на астроциты, что раньше не учитывалось.
• Дает новые мишени для терапии — например, при болезни Альцгеймера, где страдают и нейроны, и глия.

Пока что все эксперименты проводились на срезах мозга мышей. Нужно проверить, работает ли этот механизм у людей в реальных условиях, а не в лаборатории.

Ранее ученые выяснили, что болезнь Альцгеймера повреждает мозг в два захода.