Mala populacija stresno osetljivih neurona upravlja protokom krvi i aktivnošću celog mozga — moguća veza sa snom i demencijom

Ključni nalaz: Mala grupa neurona tipa I koji izražavaju nNOS (neuronalni nitric oxide synthase) utiče na protok krvi, ritmičko pulsiranje krvnih sudova (vazomociju) i globalnu neuronalnu aktivnost u mozgu miševa — što ima moguće implikacije za san i neurodegenerativne bolesti.

Šta su ti neuroni i gde se nalaze?

Neuroni tipa I nNOS su retka populacija ćelija pretežno smeštena u dubljim kortikalnim slojevima. Smatraju se posebno osetljivima na hronični mentalni stres i druge štetne uticaje.

Kako su istraživači ispitali njihovu ulogu?

Istraživači sa Pennsylvania State University selektivno su uklonili ovu podgrupu neurona iz mozga miševa kako bi proučili posledice. Nakon uklanjanja, konstatovani su sledeći efekti:

• značajno smanjen cerebralni protok krvi,
• oslabljen ritmički puls krvnih sudova (vazomocija),
• smanjena opšta neuronska aktivnost,
• oslabljeni delta talasi (spori moždani talasi povezani sa dubljim fazama sna),
• smanjena sinhronizacija između leve i desne hemisfere.

U mozgu, arterije, vene i kapilari pomeraju tečnosti stalnim širenjem i skupljanjem na svakih nekoliko sekundi — to nazivamo spontanim oscilacijama. Prethodni rad iz naše laboratorije pokazao je da su nNOS neuroni važni za regulaciju protoka krvi. Nakon što smo ciljali i uklonili podskup ovih neurona, uočili smo značajno smanjenje amplitude tih oscilacija. — Patrick Drew

Zašto je to važno?

Vazomocija pomaže u pomeranju tečnosti kroz mozgovne strukture i doprinosi uklanjanju metaboličkog otpada. Kada taj proces oslabi, povećava se rizik od nakupljanja toksina koji su povezani sa bolestima poput Alchajmerove bolesti i drugih demencija. Pored toga, pojačani efekti tokom sna ukazuju na to da ovi neuroni mogu imati ključnu ulogu u održavanju zdravog ciklusa sna i u procesima konsolidacije pamćenja.

Ograničenja i naredni koraci

Do sada su nalazi zabeleženi u eksperimentima na miševima. Iako postoje dobri razlozi za pretpostavku da ljudski mozak može delimično deliti slične mehanizme, neophodna su dalja istraživanja kako bi se potvrdila ta povezanost kod ljudi. Buduće studije treba da utvrde da li gubitak ovih retkih neurona doprinosi pojavi neurodegenerativnih bolesti i poremećaja sna kod ljudi i da istraže mogućnosti terapijskog ciljanja.

Zaključak

Nalazi ukazuju na to da mala, stresom osetljiva grupa nNOS-pozitivnih neurona ima neprikosnovenu ulogu u koordinaciji vaskularnih i neuronskih dinamika u mozgu. To otvara nove pravce za razumevanje kako stres i disfunkcija retkih ćelija mogu dugoročno uticati na zdravlje mozga i postavljanje potencijalnih ciljeva za terapiju.

Objavljeno u: eLife.