Нейробиология

Чтобы понять, какие именно молекулярные механизмы «подняли» кору мозга человека на принципиально иной уровень сложности по сравнению с другими животными, ученые сравнили активности регуляторных генетических элементов человека, мыши и макака резуса на разных стадиях эмбриогенеза. Оказалось, что у человека многие регуляторные элементы существенно отличаются от мышиных и обезьяньих эпигенетическим ландшафтом: профилем модифицированных гистонов, «маркирующих» только активные энхансеры и промоторы. Человеческие энхансеры с метками активности позволяют регулируемым генам транскрибироваться в большем числе мозговых структур и отвечают за размножение клеток-предшественников нейронов, регуляцию их клеточного цикла и синтез внеклеточного матрикса. Благодаря этим процессам кора головного мозга человека становится сложнее уже на ранних стадиях развития.

Нейромедиаторы осуществляют передачу сигналов между клетками в нервной системе. Разные группы нейронов объединяются в целые функциональные системы, которые «работают» на определенном веществе. В психиатрии и нейробиологии особое внимание уделяется серотонину — нейромедиатору, о котором и пойдет речь.

Сегодня в нашей рубрике речь пойдет о выдающемся нейрофизиологе, авторе более 300 работ по этой интереснейшей части биомедицинской науки. О человеке, именем которого назван закон, и который сумел понять, что силе действия в рефлексе всегда сопутствует ее противоположность. Этот человек — лауреат Нобелевской премии 1932 г. Чарльз Шеррингтон. Формулировка Нобелевского комитета: «за открытия, касающиеся функций нейронов».

Мозг человека — хитросплетение множества нервных волокон, по которым идут разнообразные сигналы. Несмотря на свою электрическую природу, сигнал может передаться от одной клетки к другой только при помощи особых веществ — нейромедиаторов. Именно они в месте соприкосновения двух нейронов — синапсе — осуществляют передачу информации. Одним из нейромедиаторов является дофамин; с этим веществом связаны важнейшие биологические процессы в мозге и серьезные заболевания.

Важно держать в памяти не только детали, сопровождавшие значительное событие, но также и то, что ему предшествовало и было с ним связано. Если мы попадем в такие же условия в будущем, то сможем предсказать наступление важного события. Но в каждый момент мы воспринимаем много информации и не знаем, какая окажется полезной для нас в будущем. Американские ученые продемонстрировали, что детали, предшествовавшие важному событию и связанные с ним, закрепляются, если мы испытываем эмоции. Кроме того, закрепление деталей, предшествовавших или следующих за значительным событием, происходит благодаря действию разных механизмов.

Жажда — это чувство, знакомое каждому человеку. Стоит только наполнить стакан и сделать несколько глотков, как появляется удовлетворение — чувство жажды исчезает. Такие простые действия мы совершаем ежедневно, даже не представляя, как сложна регуляция ощущения жажды. Оказалось, что в процессе регуляции участвуют два игрока — две совершенно разные группы нейронов.

Удивительное рядом. Никогда не знаешь, как видит окружающее пространство пролетающая мимо мышь. Как она ощущает свои координаты Эйлера. Что происходит, когда она переворачивается вниз головой. Каково ей летать в чудо-шапке. Куда... Впрочем, хватит читать скучную аннотацию, скорее смотрите этот потрясающий комикс!

Патологический процесс в организме вызывает серьезные перестройки метаболизма. Уровень одних веществ в клетках и биологических жидкостях падает, других — повышается. Четкую корреляцию изменений уровня некоторых веществ с конкретными патологическими процессами можно использовать в диагностике заболеваний. Такие «диагностические» вещества, называемые маркерами, известны для аутоиммунных заболеваний, инфекций, рака, инфаркта и т.д. А есть ли маркеры таких «неуловимых», вроде бы не связанных с физиологией, состояний, как депрессия и склонность к суициду?