Ученые открыли новый механизм передачи сигнала в мозге

Американские ученые обнаружили ранее неизвестный способ передачи импульсов между нейронами. По их словам, этот процесс может происходить за счет слабых электрических полей, сообщает The Journal of Neuroscience.

Предыдущие исследования в гиппокампе демонстрировали необычные медленные мозговые волны, соответствующие распространению сигнала с постоянной скоростью около 0,1 метра в секунду, не изменяющейся при различных воздействиях. Эксперименты показали, что подобные волны не могут быть обусловлены такими известными видами нейрональной передачи как синаптические контакты, щелевидные соединения (нексусы), диффузия ионов и аксональное проведение.

Сотрудники Университета Case Western сочли, что единственным объяснением этого феномена может быть эффект слабого электрического поля. Свою идею они проверили с помощью компьютерной симуляции, а также изучая электрическую активность гиппокампа мыши.

Оба эксперимента подтвердили, что передача импульсов между нейронами возможна под действием электрического поля небольшой амплитуды (примерно 2-6 милливольт на миллиметр). Несмотря на малую амплитуду, такое поле, появляющееся в одной клетке или их группе, способно активировать нейроны, находящиеся в непосредственной близости, которые, в свою очередь передают импульс своим соседям. Распространение такого импульса идет с постоянной скоростью около 0,1 метра в секунду, что полностью соответствует результатам наблюдений.

Дополнительным подтверждением реалистичности этого механизма стало то, что как блокирование эндогенного электрического поля в мышином гиппокампе, так и увеличение расстояния между клетками in silico и in vitro замедляли распространение импульсов.

Исследователи сообщили о намерении выяснить роль эндогенных электрических полей в нормальном функционировании мозга и в развитии эпилепсии.

Гиппокамп — это подкорковая структура мозга, отвечающая за ориентацию в пространстве и формирование долгосрочной памяти из кратковременной.