Сахар влияет на «пластичность» мозга, помогая в обучении и памяти
Сложные молекулы сахара контролируют формирование перинейрональных сетей, которые окружают нейроны, помогая стабилизировать связи в мозге.Сотрудники лаборатории Линды Хсей-Уилсон выяснили, что сложные молекулы сахара контролируют формирование перинейрональных сетей. Они окружают нейроны, помогая стабилизировать связи в мозге.
Человек может узнать знакомого, которого не видел много лет, но забыть, что ел вчера на завтрак. Это из-за того, что мозг постоянно перестраивается, чтобы осваивать новые навыки, но молекулярная основа этого процесса изучена недостаточно. Ученые выяснили, что сульфатные группы сложных молекул сахара, известные как гликозаминогликаны (ГАГ), влияют на «пластичность» мозга мышей. Понимание того, как функционируют ГАГ, поможет выяснить, как у людей работают память и обучение. Также появятся способы восстановления нейронной связи после травм.
В головном мозге наиболее распространенной формой ГАГ является хондроитинсульфат, который обнаруживают во внеклеточном матриксе. Он окружает многие клетки головного мозга. Хондроитинсульфат также образует структуры, известные как «перинейронные сети». Они обвивают отдельные нейроны и стабилизируют синаптические связи между ними.
Когда ученые удалили ген Chst11, ответственный за формирование двух основных паттернов сульфатирования хондроитинсульфата у мышей, в их перинейрональных сетях образовались дефекты. Однако количество сетей фактически увеличивалось при отсутствии мотивов сульфатации, изменяя типы синаптических связей между нейронами. Кроме того, мыши не распознали мышей, с которыми были знакомы. Поэтому ученые предположили, что эти паттерны влияют на социальную память.
Интересно, что эти сети могут быть более динамичными, чем считалось раньше. Когда исследователи нацелились на Chst11 конкретно в мозге взрослых мышей, они обнаружили те же эффекты на перинейрональные сети и социальную память.
В других недавних экспериментах команда хотела понять, как ГАГ и характер их сульфатации могут влиять на регенерацию аксонов или способность нейронов восстанавливаться после повреждения. В настоящее время исследователи работают над идентификацией белковых рецепторов, которые связывают определенные мотивы сульфатирования.