Ученые МГУ им. М. В. Ломоносова и технологического университета МИСИС разработали метод, который позволяет воздействовать на отдельные участки живых клеток мозга и наблюдать в реальном времени, как меняются их свойства.
По словам ректора технологического университета Алевтины Черниковой, исследователи выяснили, что нейроны и вспомогательные клетки нервной системы по-разному реагируют даже на очень слабое механическое воздействие. Нервные клетки достаточно восприимчивы не только к химическим и электрическим сигналам, но и механическим воздействиям при травмах и различных заболеваниях. Однако механизмы, с помощью которых клетки распознают и обрабатывают подобные сигналы, до сих пор слабо изучены.
– Коллектив исследователей на протяжении ряда лет занимается созданием инновационных технологий для медицины, – уточнила Алевтина Черникова. – Ученые разработали новый метод изучения клеток мозга, в основе которого лежит сканирующая ион-проводящая микроскопия, где с помощью сверхтонкого стеклянного нанокапилляра можно воздействовать на отдельные участки с высокой точностью – вплоть до десятков нанометров.
Ученые провели эксперименты на нейронах гиппокампа – области мозга, отвечающей за память и обучение, а также на астроцитах – клетках, которые обеспечивают поддержку и защиту нейронов.
– Оказалось, что клетки нервной системы реагируют на механическое воздействие по-разному, – рассказал заведующий лабораторией биофизики технологического университета Александр Ерофеев. – Если стимулировать тело клетки, она становится более жесткой. Такая реакция связана с перестройкой внутреннего клеточного каркаса. Воздействие на центральную часть клетки приводило к ее временному размягчению, тогда как стимуляция отростков, наоборот, повышала жесткость. Это значит, что разные клетки нервной системы умеют фильтровать физические сигналы: метаболический центр нейронов надежно защищен от случайных сотрясений, а тонкие отростки астроцитов, напротив, сверхчувствительны к локальным прикосновениям, что критически важно для восприятия внешних стимулов.
В результате проведенных исследований стало ясно, что именно перестройка цитоскелета играет ключевую роль в ответе клеток на механическое воздействие.
Мона Платонова.
Фото rea.ru
