Текст уведомления здесь

Длительные конфликты изменяют строение мозга

А «виноват» в этом белок коллаген, входящий в состав ногтей и волос.
Добавить в закладки
Комментарии

Ученые из Института цитологии и генетики Сибирского отделения РАН показали, что у самцов мышей, 20 дней находившихся в условиях постоянных конфликтов с враждебно настроенными представителями своего же вида, в различных отделах мозга повышается или снижается экспрессия генов семейства коллагена. Это приводит к изменениям в строении внеклеточного матрикса между нейронами, в результате чего поведение грызунов тоже меняется. Описываемое исследование — первое, в котором выявлены изменения строения внеклеточного матрикса при интенсивном давлении со стороны «социума». С текстом научной статьи можно ознакомиться на сервере биологических препринтов biorXiv.

Коллаген — один из главных белков внеклеточного матрикса (ВКМ). Также он входит в состав волос и ногтей. У этого белка существует около 30 разновидностей, и каждая из них кодируется собственным геном — отсюда понятие «гены семейства коллагена». Внеклеточный матрикс — это смесь сложных белков и углеводов, в которую погружены клетки различных видов. ВКМ поддерживает их, а также служит «рельсами» при миграции нервных клеток во время эмбрионального развития.

Известно, что мутации в некоторых генах семейства коллагена приводят к нарушениям развития нервной системы. Также известно, что регулярные стычки с другими особями провоцируют у самцов мышей состояние, похожее на депрессию. Особенно явно это выражено у тех грызунов, которые постоянно проигрывают в драках. У выигрывающих самцов развивается повышенная, неадекватная обстановке агрессивность. Исходя из этих вводных, исследователи решили выяснить, существует ли связь побед и поражений отдельно взятого самца мыши и состояние коллагена внеклеточного матрикса в его головном мозге.

Для этого они сформировали пары грызунов одинаковой массы в возрасте 10—12 недель. Каждую такую пару посадили в отдельную клетку с прозрачной перегородкой посередине. Через нее мыши могли видеть, слышать и нюхать друг друга, но она мешала им вступить в драку. После двух-трех дней, в течение которых грызуны привыкали к новому жилищу, перегородку поднимали на 10 минут. В это время самцы выясняли отношения, преследуя друг друга и кусаясь.

В тот же день после нескольких таких «сеансов общения» становилось понятно, кто из самцов доминирует и побеждает в стычках, а кто постоянно терпит поражение и не нападает, а только защищается. После этого ученые меняли состав пар: проигравшего пересаживали в клетку, где жил незнакомый победитель. Чаще всего статус особей в новых комбинациях самцов не менялся: бывший проигравший так и оставался терпящим поражения, а бывший победитель превосходил очередного соперника.

Поднятие перегородки для начала драки и пересаживание повторяли каждые сутки в течение 20 дней. Как и в предыдущих исследованиях, доминантные самцы становились излишне агрессивными, а у подчиненных особей развивалось подобие депрессии. Кроме победителей и проигравших была и контрольная группа грызунов того же возраста, не вступавших в драки в эти 20 дней.

На 21-й день мышей умерщвляли, вынимали мозг и анализировали экспрессию (работу) генов семейства коллагена в различных его участках. Оказалось, что она ослаблена в гиппокампе самцов, «вечно проигрывавших», и усилена в стриатуме и гипоталамусе самцов-победителей. У представителей обоих групп гены коллагена в вентральной тегменталной области мозга были менее активны, чем у грызунов из контрольной группы.

Каким конкретно нейрохимическим событиям в головном мозге мышей такие изменения соответствуют, пока невозможно сказать, как и предположить порядок этих событий. Однако авторы четко показали, что после долгого пребывания мышей в ненормальной социальной обстановке у них нарушается выработка основного белка ВКМ. Почти наверняка это один из факторов, изменяющих их поведение.

Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы

На Ямале обнаружили первый на Земле ледяной вулкан

До сих пор считалось, что криовулканы существуют только на Церере или Марсе, но не на нашей планете.
Добавить в закладки
Комментарии

Исследователи из МГУ им. М.В. Ломоносова изучили обнаруженную на Ямале крупную воронку (диаметр более 20 метров), имевшую неясное происхождение. Оказалось, что она образована не прорывами подземного метана, а из-за процессов криовулканизма, которые, как считалось ранее, существуют лишь на некоторых планетах Солнечной системы. Соответствующая статья опубликована в Scientific Reports.

В последние четыре года на Ямале находят все больше загадочных воронок, часто довольно большого диаметра. До недавнего времени их происхождение оставалось загадкой. Считалось, что это результат прорывов метана из-под земли, следы своего рода взрывов. Метан, согласно этим гипотезам, мог попасть туда из глубоких подземных месторождений вследствие протаивания прилегающего грунта из-за глобального потепления.

Однако авторы новой работы подошли к проблеме со свежим взглядом. Они изучили признаки промерзания грунтов и структурные особенности льда, встречающиеся в породах близ воронки. Кроме того, они детально исследовали состав талой воды, скапливающейся в воронке, и спутниковые снимки местности до ее образования и после.

Выяснилось, что на самом деле картина взрыва не имеет ничего общего с прорывом метана из подземных месторождений. На снимках за считанные годы перед образованием воронки на ее месте был бугор — выступ, нетипичный для равнинной тундры. Сопоставив это явление с данными анализа самой воронки, авторы работы пришли к выводу, что она возникла в результате ранее неизвестных процессов, которые они назвали криовулканизмом — по аналогии со сходными процессами, идущими на других небесных телах. Следует отметить, что ямальский криовулканизм — биогенного происхождения, что отличает его от абиогенного криовулканизма на иных планетах Солнечной системы. [ ... ]

Читать полностью

Нейробиологи создали культуру «гиперактивных» клеток

На клетках, полученных от женщины с синдромом дефицита внимания и гиперактивности, можно будет изучать эту патологию в условиях, максимально приближенных к реальным.
Добавить в закладки
Комментарии

Нейробиологи из Германии, Нидерландов и Швейцарии при помощи сотрудника Института молекулярной медицины Первого МГМУ им. И.М. Сеченова Евгения Свирина создали культуру индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (ИПСК) человека с дупликацией гена SLC2A3. По всей видимости, именно эта дупликация играет существенную роль в развитии синдрома дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ). Статья опубликована в журнале Stem Cell Research.

У женщины возрастом 51 год с диагностированным СДВГ и дупликацией (удвоением) гена SLC2A3 взяли фрагмент кожи. В его состав входили фибробласты. Этот тип клеток чаще всего используют при создании ИПСК. В фибробласты ввели вещества, позволяющие обратить вспять специализацию клеток и сделать их состояние максимально приближенным к стволовым. Из таких индуцированных плюрипотентных стволовых клеток могут образоваться клетки практически всех типов.

ИПСК, возникшие в ходе такого перепрограммирования, способны размножаться и жить на питательной среде — образовывать культуры. Анализ геномов последующих поколений ИПСК показал, что у них по-прежнему имеется дупликация SLC2A3, то есть их основное свойство, ради которого и проводилась индукция, сохранилось. Также важно, что полученные индуцированные плюрипотентные стволовые клетки имеют нормальное количество хромосом, то есть у них нет ни лишних, ни недостающих.

Изменения в гене SLC2A3 предположительно могут быть одной из причин возникновения неврологических и психиатрических заболеваний. Дело в том, что этот ген кодирует белок GLUT3, функция которого — перенос глюкозы в клетки. Глюкоза служит основным источником энергии для нейронов, поэтому нарушения ее обмена в мозге могут приводить к излишней активности или, наоборот, сниженной возбудимости нервных клеток. Поэтому иметь модель для изучения влияния дупликации SLC2A3 на изменения физиологии нейронов крайне полезно для прикладной медицины. [ ... ]

Читать полностью

Излучение от мобильных телефонов расслабляет подростков

По неизвестным причинам этот эффект проявляется только тогда, когда человек находится в лежачем положении.
Добавить в закладки
Комментарии

Исследователи из Словакии показали, что воздействие радиоволн тех же частот, что используются для обеспечения мобильной связи, замедляет сердцебиение у подростков. Консультантом работы выступил доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории радиобиологии Института общей физики РАН Игорь Беляев. Это одно из немногих исследований, в которых показано влияние «мобильных» радиоволн на физиологические параметры человека. Научная статья опубликована в журнале Bioelectromagnetics.

В исследовании приняли участие 46 учеников старших классов (16 юношей и 30 девушек), совершенно здоровых на момент эксперимента. Их тестировали в двух положениях — лежа и стоя. На протяжении опытов нельзя было разговаривать, читать и совершать любые активные действия, так как это могло существенно повлиять на частоту дыхания и сердцебиения испытуемых.

Как в положении лежа, так и стоя, справа от головы испытуемого на расстоянии 30 см располагалась антенна для передачи радиоволн частотой 1788 МГц — такую частоту используют мобильные операторы Словакии. Первые пять минут она не работала — в это время замеряли давление, частоту сердечных сокращений и дыхательных движений человека в покое. Затем шло два блока экспериментов по 15 минут. В начале каждого блока испытуемый лежал, через пять минут вставал, а еще через пять снова ложился. Во время эксперимента на груди испытуемого был постоянно надет «пояс» для снятия электрокардиограммы (ЭКГ). После опытов измерение частоты дыхания, сердцебиения, а также артериального давления продолжалось еще пять минут.

Школьников поделили на две равные группы. Одну из них не облучали радиоволнами ни в первом, ни во втором блоке экспериментов. Участников другой группы в первом блоке не облучали, а на время второго блока включали антенну радиопередатчика. Сами испытуемые не знали об этом заранее. Опрос после эксперимента выявил, что человек неспособен отличить работающий передатчик от выключенного, то есть радиоволны «мобильных» частот он не ощущает. Однако его тело реагирует на излучение такого рода. [ ... ]

Читать полностью