Bir vaxtlar beyində dəstəkləyici bir funksiya oynadığı düşünülürdü, Science jurnalında dərc edilən yeni tədqiqatlar göstərir ki, neyron olmayan astroglial hüceyrələr neyronların və onların əlaqələrinin fəaliyyətinin tənzimlənməsində aparıcı rol oynayır.

2019-cu ildə Janelia tədqiqatçıları zebra balıqlarında mühüm “təslim” davranışına nəzarət etməkdə radial astrositlər adlanan glial hüceyrələrin kritik rolunu aşkar etdilər . Onlar astrositlərin sayğac rolunu oynadığını, balığa heç yerə çatmayanda üzməyi dayandırmağı əmr etdiyini tapdılar – bu, yaşamaq üçün çox vacib bir davranışdır. Lakin elm adamları astrositlərin bu hərəkəti idarə etmək üçün neyronlarla necə əlaqə saxladıqlarını bilmirdilər.

Janelia və Harvarddan olan tədqiqatçılar indi bu söhbəti deşifrə edərək, astrositlərin neyronların fəaliyyətini tənzimləyən və balıqların üzməyi dayandırmasına səbəb olan biokimyəvi dövrəni necə işə saldığını aşkar ediblər.

Neyrotransmitterlər fərdi neyronlar arasında millisaniyələrlə davam edən sürətli əlaqə yaratsa da, yeni işdə aşkar edilən dövrə kimi neyromodulyatorlar neyronların populyasiyaları üzərində işləyir və min dəfədən çox yavaş olan zaman miqyasında neyron siqnallarını tənzimləyir və saniyələr və dəqiqələr arasında çevik davranışa imkan verir.

Yeni iş bu cür neyromodulyatorların neyronlara necə çatdığını aşkar etməyə kömək edir və neyromodulyasiyada astrogliya üçün əhəmiyyətli rolu açır. O, həmçinin beynin necə işlədiyinə dair tədqiqata qeyri-neyron hüceyrələr haqqında məlumat daxil etməyin vacibliyini vurğulayır.

“Düşünürəm ki, üstünlük təşkil edən fikir ondan ibarətdir ki, davranış üçün vacib olan bir çox hesablamalar neyronlar arasındakı əlaqə nümunələrindən irəli gəlir” dedi. Janeliadakı Ahrens Laboratoriyasında və Harvarddakı Engert Laboratoriyasında yeni tədqiqata rəhbərlik edən tələbə.

“Bu iş göstərir ki, biz biokimyəvi hesablamaları və qeyri-neyron məlumatların digər formalarını anlamalı və beynin nə etdiyini həqiqətən başa düşmək üçün onu neyronlar arasındakı əlaqələr haqqında məlumatla birləşdirməliyik.”

Neyromodulyatorların astrositlərdən neyronlara necə axdığını başa düşmək psixiatrik vəziyyətlərin müalicəsi üçün də vacib ola bilər , Janelia Qrupunun Baş Rəhbəri Misha Ahrens, yeni tədqiqatın baş müəllifi deyir.

“Bu yolları psixiatrik vəziyyətlərin tədqiqatlarına daha tez-tez daxil etmək çox məna kəsb edir” dedi Ahrens. “Beyin funksiyası və disfunksiyasının əsasını təşkil edən bir çox neyromodulyasiyanın astrositlər vasitəsilə axdığını bilmək bu yeni hüceyrə qrupunu potensial terapevtik hədəf kimi nəzərdən keçirməyi dəstəkləyir.”Oyna

00:00

00:10SəssizParametrlərPIPTam ekrana daxil olun

Söhbətin açılması

Yeni iş, radial astrositlərin “təslim” davranışındakı rolunu aşkar edən Ahrens Laboratoriyasının rəhbərlik etdiyi 2019-cu ildəki əvvəlki tədqiqata əsaslanır. Tədqiqat göstərdi ki, balıq heç bir yerə getmədiyini başa düşdükcə daha çox üzür və astrogliya aktivliyi yüksəlir. Astrogliya fəaliyyəti həddi çatdıqda, hüceyrələr balıqdakı neyronlara üzməyi dayandırmaq üçün siqnal verir.

Komanda aşkar etdi ki, neyronlar astrogliyaya daxili kalsium yığmaq üçün tetikləyən norepinefrin adlı bir nörotransmitter buraxaraq fəaliyyətlərini gücləndirmək üçün siqnal verirlər. Ancaq astrositlərin balıqların üzməyi dayandırmasına səbəb olmaq üçün neyronlarla necə əlaqə saxladıqlarını bilmirdilər.

Yeni araşdırmada komanda astrositlərin aktivləşdiyi zaman hansı molekulları buraxdığını öyrənmək üçün müxtəlif sensorlardan istifadə edib. Onlar aşkar ediblər ki, astrositlərdə kalsium yüksəldikdə, ATP hüceyrələr arasında hüceyrədənkənar boşluğa buraxılır. Bundan əlavə, bu ATP-ni neyronların deyil, astrositlərin buraxdığını göstərdilər.

ATP-nin hüceyrələr daxilində demək olar ki, bütün prosesləri təmin edən enerji daşıyan bir molekul olduğu bilinsə də, müxtəlif növ reseptorlar vasitəsilə neyronlarda siqnal molekulu kimi də çıxış edə bilər. Lakin tədqiqatçılar bu ATP reseptorlarını bloklayanda zebra balığının davranışında heç bir dəyişiklik görmədilər.

Bu, astrogliyadan ayrılan ATP-nin birbaşa neyronlara təsir etmədiyini, əksinə parçalandığını göstərirdi. Əvvəlki tədqiqatlar göstərdi ki, ATP hüceyrədənkənar olaraq sərbəst buraxıldıqda, fermentlər onu ATP-nin komponentlərindən birinə və beyində məlum neyromodulyator olan adenozinə çevirir.

Tədqiqatçılar neyronlardakı adenozin reseptorlarını bloklayanda təslim davranışının yatırıldığını aşkar etdilər. Bu, hüceyrədənkənar yolun ATP-ni adenozinə parçaladığını göstərir ki, bu da neyronlardakı reseptorları aktivləşdirir ki, bu da balıqların təslim olmasına və üzməyi dayandırmasına səbəb olur.

“Bu, mənim üçün təəccüblü idi, çünki bu, belə bir dolayı yol kimi görünür” dedi Chen. “İlk növbədə, qeyri-neyron hüceyrə iştirak edir və ikincisi, bu davranışı həyata keçirən bir növ neyron dövrə əvəzinə bu biokimyəvi dövrə var.”

Tədqiqatçılar düşünürlər ki, bu tip biokimyəvi dövrə sinir dövrələrinin çox sürətli zaman şkalaları ilə müqayisədə modulyasiyanın daha yavaş zaman miqyasında baş verməsinə imkan verir. Tədqiqatçılar həmçinin ATP-ni parçalayan fermentlərin siqnal ötürülməsində mühüm rol oynaya biləcəyini düşünürlər – potensial olaraq terapevtiklər üçün başqa bir hədəf.

Bundan əlavə, Sent-Luisdəki Vaşinqton Universitetinin tədqiqatçıları tərəfindən aparılan tədqiqatlar göstərir ki, siçanlarda hipokampusda norepinefrin tərəfindən neyromodulyasiya da neyronlar arasında əlaqəyə təsir etmək üçün astrositlərdən keçir.

Milçəklərdə əlaqəli bir yol müəyyən edildi və bu yaxınlarda nəşr olunan iş siçanlarda depressiyaya bənzər davranışlarda oxşar yolu göstərdi . HHMI müstəntiqi Çağla Eroğlunun son perspektivi də bu yeni tapıntıları müzakirə edir .

Bu tamamlayıcı tədqiqatlar bu yolun potensial olaraq insan beynində işləyə biləcəyi və həm sağlamlıq, həm də xəstəlikdə beyin funksiyasında mühüm rol oynaması ehtimalını artırır.

“Bu yol milçəklər, balıqlar və məməlilər arasında qorunub saxlanılır, buna görə də bu, təkamülçü qədim dövrə motivi ola bilər” dedi Çen.

Daha çox məlumat: Alex B. Chen et al, Norepinefrin astroglial punerjik siqnal vasitəsilə davranış vəziyyətini dəyişir, Elm (2025). DOI: 10.1126/science.adq5233 . www.science.org/doi/10.1126/science.adq5233

Jurnal məlumatı: Elm Howard Hughes Tibb İnstitutu tərəfindən təmin edilmişdir