Дофамин управляет движением через вспомогательные клетки мозга — новая роль, не описанная прежде
Новое исследование Северо-Западного медицинского центра Northwestern Medicine, опубликованное в журнале Science Advances, ставит под сомнение давно устоявшееся понимание того, как дофамин влияет на движение. Ключевой вывод: дофамин действует не только через нейроны полосатого тела — структуры, которую принято считать главной ареной его влияния на движение. Исследование выявило неожиданную роль клеток-астроцитов в другом центре управления движением — чёрной субстанции.
Работа была проведена под руководством профессора Д. Джеймса Сурмейера, заведующего кафедрой нейронауки.
Полосатое тело и чёрная субстанция: два центра, одна система
Классическая модель роли дофамина в контроле движения выглядит так: дофаминергические нейроны чёрной субстанции (substantia nigra pars compacta, SNc) посылают сигналы в полосатое тело (стриатум), регулируя его активность. Именно потеря этих нейронов при болезни Паркинсона ведёт к нарушениям движения: тремору, скованности и замедлению.
Substantia nigra pars reticulata (SNr) — смежная зона — является важным выходным узлом базальных ганглиев и участвует в торможении движений. Именно здесь новое исследование обнаружило неожиданный механизм.
Роль астроцитов: как поддерживающие клетки управляют тормозным сигналом
Учёные установили: во время движения дофамин действует не только через нейронные рецепторы в стриатуме, но и через астроциты в SNr. Астроциты — клетки глии, долгое время считавшиеся пассивным «структурным наполнением» мозга, — в ответ на дофамин меняют своё поведение.
Конкретный механизм: астроциты SNr экспрессируют рецепторы D1 и D2 к дофамину. При активации через эти рецепторы астроциты регулируют высвобождение ГАМК (гамма-аминомасляная кислота) — главного тормозного нейромедиатора. Изменение тонического ГАМКергического сигнала влияет на активность нейронов SNr — а те, в свою очередь, управляют двигательными выходными сигналами базальных ганглиев.
По сути: дофамин «разговаривает» с вспомогательными клетками мозга, и те настраивают тормозной контроль над движением в ключевой зоне. Это роль, которую у астроцитов прежде не описывали.
Значение для болезни Паркинсона
При болезни Паркинсона погибают прежде всего дофаминергические нейроны SNc — те самые, которые посылают дофамин и в стриатум, и в SNr. Открытие даёт новое объяснение тому, почему при утрате дофамина нарушается работа SNr и двигательных цепей в целом: дело не только в изменении нейронального сигнала, но и в нарушении дофаминовой регуляции через астроциты.
«Исследование выявило неожиданную роль поддерживающих клеток, называемых астроцитами, и указало на потенциальные новые терапевтические мишени при болезни Паркинсона», — отметили авторы.
Читайте также: работе вспомогательных клеток и связей мозга.
Результаты получены в доклинических моделях, и их применимость у людей ещё предстоит подтвердить в последующих исследованиях. Тем не менее идентификация астроцитов SNr как ключевого звена дофаминовой регуляции движения открывает принципиально новые направления для поиска терапевтических мишеней.
