Учёные обнаружили скрытые «горячие точки» синапсов в мозге подростков

Новое исследование учёных из Университета Кюсю (Япония) ставит под сомнение устоявшуюся теорию о том, что развитие мозга в подростковом возрасте в основном связано с «синаптическим прунингом» — удалением слабых нейронных связей. Работа, опубликованная 14 января в журнале Science Advances, показывает, что в этот период в мозге также формируются новые, плотные скопления синапсов.

На изображении показаны плотно расположенные дендритные шипики. Исследователи обнаружили ранее неизвестную синаптическую «горячую точку», которая формируется в подростковом возрасте. Фото: Takeshi Imai / Kyushu University

Используя высокоточный метод визуализации, команда под руководством профессора Такеси Имаи изучила нейроны 5-го слоя коры головного мозга мышей. Анализ показал, что в определённом участке дендрита в подростковый период появляется необычно плотное скопление дендритных шипиков — структур, на которых образуются возбуждающие синапсы. Эта «горячая точка» отсутствует в раннем возрасте и формируется именно в подростковый период.

«Эти данные говорят о том, что устоявшуюся гипотезу «подросткового синаптического прунинга» необходимо пересмотреть», — заявил Такеси Имаи.

Открытие может изменить понимание причин развития некоторых психических расстройств, например, шизофрении. Исследование на мышах с мутациями генов, связанных с этим заболеванием, показало, что у них в подростковом возрасте нарушалось формирование новых синапсов в этой «горячей точке», хотя раннее развитие протекало нормально.

«Нарушение этого процесса формирования [синапсов] может быть ключевым фактором по крайней мере для некоторых типов шизофрении», — отметил ведущий автор исследования Рё Эгасира.

Учёные подчёркивают, что пока работа проводилась только на мышах, и неясно, происходят ли аналогичные процессы в мозге приматов и человека. В дальнейшем они планируют выяснить, какие именно нейронные цепи формируются в подростковом возрасте благодаря этим новым связям.