Несподіване відкриття змушує вчених переосмислити рухові розлади: сигнал мозку міг вводити в оману

Today   20:00 (51 minutes ago)    253
Несподіване відкриття змушує вчених переосмислити рухові розлади: сигнал мозку міг вводити в оману
Фото: Images are generated by Life Science Databases(LSDB). / Wikimedia Commons (CC BY-SA 2.1 jp)

Нове дослідження нейробіологині з Політехнічного університету Вірджинії ставить під сумнів давній підхід до вивчення хронічних неврологічних станів — дистонії, атаксії та тремору. Ці розлади беруть початок у мозочку, ділянці мозку, що координує рухи. Коли його робота порушується, у людини можуть виникати болісні м’язові скорочення, неправильні пози й неконтрольоване тремтіння. Роботу опублікували в The Journal of Physiology.

Роками нейробіологи зосереджувалися на зв’язку між двома типами клітин мозочка. Одна група — клітини Пуркіньє — пригнічує активність іншої групи, клітин глибоких мозочкових ядер. Через цей прямий зв’язок дослідники зазвичай припускали, що спостереження за активністю клітин Пуркіньє дає надійну картину того, що відбувається в глибоких ядрах. Нове дослідження під керівництвом Майке ван дер Гейден припускає, що це припущення може не відповідати дійсності.

Робота виявила, що активність одного типу клітин не є надійним провісником активності іншого — попри їхній прямий анатомічний зв’язок. «Ми бачимо, що між активністю клітин Пуркіньє і клітин глибоких ядер немає чіткого лінійного зв’язку. Тож моніторинг одного дає дуже обмежену передбачувальну силу щодо іншого», — пояснила ван дер Гейден.

Останні новини:  «Цукрова» терапія підвищила виживання при смертельному раку мозку на 50% у мишей

Одна з причин, чому клітинам Пуркіньє приділяли стільки уваги, — їх простіше вивчати: вони розташовані в зовнішньому шарі мозочка й доступніші для дослідників. Клітини глибоких ядер, навпаки, лежать значно глибше під поверхнею й їх складніше виміряти напряму. Тому багато науковців трактували активність клітин Пуркіньє як зручний біомаркер того, що відбувається у глибших клітинах.

Останні новини:  Вчені планують сфотографувати континент на далекій екзопланеті

За нормальних умов клітини Пуркіньє гальмують клітини глибоких ядер. Виходячи з цього, більша активність Пуркіньє мала б відповідати нижчій активності глибоких ядер, і навпаки. Щоб перевірити це припущення, команда проаналізувала базу електрофізіологічних записів, зібраних на доклінічних моделях хвороб мозочка. Результати не виявили значущої кореляції між активністю двох популяцій клітин.

«Ми пропонуємо: якщо хочете знати, як поводиться мозочок у стані хвороби, треба дивитися на нейрони глибоких ядер, а не лише на клітини Пуркіньє», — наголосила дослідниця. Вона застерегла й від стратегій лікування, що зосереджуються на зміні активності клітин Пуркіньє в очікуванні, що глибокі ядра відповідно відреагують. За словами першої авторки Аліси Лайон, краще розуміння зв’язку між цими типами нейронів зрештою допоможе оптимізувати лікування дистонії, атаксії й тремору.

«Це застереження і для розуміння активності мозочка при хворобі, і для лікування цих складних станів, — підсумувала ван дер Гейден. — Нам треба бути дуже обережними з припущеннями й насправді проводити експерименти, щоб перевіряти свої гіпотези». Відкриття є прикладом того, як зручність вимірювання може непомітно спотворювати наукову картину: те, що легше спостерігати, не завжди є тим, що справді визначає перебіг хвороби.