Ученые обнаружили загадочные новые клетки мозга, которые ответственны за болезнь Альцгеймера

Ученые из UBC обнаружили новый тип клеток мозга, называемых овоидными, которые играют ключевую роль в памяти распознавания объектов. Этот прорыв может привести к новым методам лечения заболеваний, связанных с памятью, таких как болезнь Альцгеймера и эпилепсия, путем воздействия на эти клетки для улучшения сохранения памяти и предотвращения снижения когнитивных способностей.

Исследователи медицинского факультета UBC обнаружили важную часть этой головоломки. В исследовании, опубликованном в Nature Communications, они идентифицируют ранее неизвестный тип мозговых клеток, который играет ключевую роль в распознавании и запоминании объектов.

Эти высокоспециализированные нейроны, называемые овоидными клетками, активируются каждый раз, когда человек сталкивается с чем-то новым, запуская процесс, который сохраняет эти объекты в памяти и позволяет узнавать их спустя месяцы, а возможно, и годы.

«Память распознавания объектов играет центральную роль в нашей идентичности и в том, как мы взаимодействуем с миром», — сказал доктор Марк Чембровски, старший автор исследования, доцент кафедры клеточных и физиологических наук в UBC. А исследователь в Центре здоровья мозга Джавада Мовафагяна добавил: «Знание того, является ли объект знакомым или новым, может определить все: от выживания до повседневного функционирования и имеет огромное значение для заболеваний и расстройств, связанных с памятью».

Овоидные клетки, получившие свое название из-за характерной яйцевидной формы своего тела, присутствуют в относительно небольшом количестве в гиппокампе людей, мышей и других животных. Адриенна Кинман, аспирантка лаборатории доктора Чембровски и ведущий автор исследования, обнаружила уникальные свойства клеток во время анализа образца мозга мыши, когда она заметила небольшой кластер нейронов с весьма характерной экспрессией генов. При дальнейшем анализе исследователи увидели, что они существенно отличаются от других нейронов на клеточном и функциональном уровне, а также с точки зрения их нейронной сети.

Чтобы понять роль овоидных клеток, Кинман манипулировала клетками у мышей, чтобы они светились, когда активны внутри мозга. Затем команда использовала миниатюрный однофотонный микроскоп, чтобы наблюдать за клетками, когда мыши взаимодействовали с окружающей средой.

Овоидные клетки загорались, когда мыши сталкивались с незнакомым объектом, но по мере привыкания к нему клетки переставали реагировать. Другими словами, клетки выполнили свою работу: мыши теперь помнили объекты.

«Примечательно, насколько ярко эти клетки реагируют, когда сталкиваются с чем-то новым. Редко можно увидеть такую ​​четкую связь между активностью клеток и поведением, — сказал Кинман. — А у мышей клетки могут помнить одну встречу с объектом в течение месяцев, что является необычайным уровнем устойчивой памяти для этих животных».

Исследователи сейчас изучают роль, которую играют овоидные клетки в ряде заболеваний мозга. Гипотеза команды заключается в том, что когда клетки становятся нерегулируемыми, слишком активными или недостаточно активными, они могут вызывать симптомы таких состояний, как болезнь Альцгеймера и эпилепсия.

«Память узнавания — один из признаков болезни Альцгеймера: вы забываете, где находятся ключи, или ту фотографию любимого человека. Что, если бы мы могли манипулировать этими клетками, чтобы предотвратить или обратить это вспять? — сказала Кинман. — А в случае с эпилепсией мы видим, что овоидные клетки гипервозбудимы и могут играть роль в возникновении и распространении приступов, что делает их перспективной целью для новых методов лечения».

Открытие высокоспециализированного нейрона переворачивает десятилетия традиционного мышления о том, что гиппокамп содержит только один тип клеток, контролирующий множественные аспекты памяти.

«С точки зрения фундаментальной нейронауки это действительно меняет наше понимание того, как работает память, — сказал он. — Это открывает дверь к идее, что в мозге могут быть другие неоткрытые типы нейронов, каждый из которых играет специализированную роль в обучении, памяти и познании. Это создает мир возможностей, которые полностью изменят то, как мы подходим и лечим здоровье и болезни мозга».

В 2023 году китайские врачи-неврологи из клиники памяти диагностировали у 19-летнего парня болезнь Альцгеймера. Они заявили, что это самый молодой пациент в мире с таким диагнозом.