Исследователи из Линчепингского университета в Швеции разработали новый тип микропипетки, которая может доставлять ионы напрямую к отдельным нейронам, не нарушая хрупкую химическую среду между клетками мозга. Работа опубликована в журнале Small.
Человеческий мозг состоит из 85–100 миллиардов нейронов и примерно такого же количества вспомогательных клеток — глиальных.
Между ними находится заполненная жидкостью внеклеточная среда. Концентрация ионов в этой среде — ключевой параметр, влияющий на работу клеток. Однако ранее ученые не могли изучать локальное влияние отдельных ионов, так как любые вмешательства нарушали биохимический баланс.Чтобы решить эту проблему, шведские ученые создали микропипетку диаметром всего 2 микрометра — в 25 раз тоньше человеческого волоса. С помощью специальной ионообменной мембраны на кончике пипетки они смогли добавлять к нейронам только нужные ионы — например, калия или натрия — без введения жидкости и изменения давления.
В экспериментах на срезах гиппокампа мышей ученые обнаружили: на изменения в концентрации ионов в первую очередь реагировали астроциты — один из видов глиальных клеток. Только после насыщения этих клеток активировались нейроны. Это говорит о сложной и тонко отрегулированной системе взаимодействия между разными клетками мозга, которую ранее не удавалось наблюдать.
"Астроциты не реагируют на электрическую стимуляцию, поэтому до сих пор о них знали сравнительно мало. Теперь у нас есть инструмент, чтобы воздействовать на них химически", — пояснила соавтор работы, доцент Терезия Арбринг Шьострем.
В будущем ученые планируют использовать новую технологию для изучения химических процессов в здоровой и больной мозговой ткани, а также для адресной доставки лекарств в рамках терапии неврологических заболеваний.
Свежие комментарии