Нейроны в мозге могут общаться «телепатически»

Ученые считают, что они идентифицировали ранее неизвестную форму нейронной коммуникации, которая позволяет передавать сигналы от одного нейрона к другому без участия синапсов и аксонов. По словам ученых, этот способ передачи информации похож на принцип работы Wi-Fi. Статья исследователей опубликована в The Journal of Physiology.

Это открытие предлагает некоторые радикально новые идеи о том, как нейроны могут передавать информацию друг другу через процесс, не связанный с общепринятыми механизмами, такими как синаптическая передача, аксонный транспорт и щелевые контакты.

«Мы еще не знаем, что обеспечивает этот механизм и зачем он нужен, — говорит один из авторов работы, Доминик Дюран из Case Western Reserve University. — Но мы знаем, что это, кажется, совершенно новая форма общения между нейронами в мозге, поэтому мы очень рады этому».

До этого ученые уже знали, что в нейронной коммуникации есть нечто большее, чем давно известные связи, такие как синаптическая передача. Например, исследователи десятилетиями знали, что в мозге наблюдаются медленные волны нервных колебаний, цель которых нам непонятна, но которые появляются в коре и гиппокампе, когда мы спим, и поэтому предположительно играют роль в консолидации памяти.

«Функциональная значимость этого медленного сетевого ритма остается загадкой, — объясняет нейробиолог Клэйтон Дикинсон из Университета Альберты, который не участвовал в новом исследовании, но обсудил его в своей статье. — Но мы можем решить этот вопрос, выяснив как клеточные, так и межклеточные механизмы, которые порождают его».

С этой целью Дюран и его команда измеряли медленную периодическую активность мозга in vitro, изучая мозговые волны в срезах гиппокампа, извлеченных из мозгов мышей. Они обнаружили, что медленная периодическая активность может генерировать электрические поля, которые, в свою очередь, активируют соседние клетки, образуя форму нейронной коммуникации без химической синаптической передачи или щелевых соединений.

«Мы знали об этих волнах в течение длительного времени, но никто не знает их точную функцию, и никто не верил, что они могут распространяться спонтанно, — говорит Дюран. — Я изучал гиппокамп — только одну небольшую часть мозга — в течение 40 лет, и это меня удивляет».

Эта нейронная активность может на самом деле модулироваться — усиливаться или уменьшаться — путем применения слабых электрических полей и может быть аналоговой формой другого метода клеточной коммуникации, называемой эфаптической связью. Наиболее радикальным выводом команды было то, что эти электрические поля могут активировать нейроны даже когда части мозга не связаны друг с другом ничем, но находятся достаточно близко.

Если вы думаете, что это звучит странно, вы не единственный. Комитет рецензентов в The Journal of Physiology, в котором было опубликовано исследование, настоял на том, чтобы эксперименты были проведены еще раз, прежде чем дать согласие на печать исследования. Исследователи соблюдают все должным образом, но достаточно хорошо понимают осторожность, учитывая все обстоятельства и странность наблюдений, о которых они сообщают.