Нейробіологи виявили у мозку мишей короткі послідовності амінокислот, нейропептиди, які відповідають за передачу сигналів страху та відповіді на загрози. До цього вважалося, що за такі процеси відповідають традиційні нейромедіатори, на які й було націлене лікування таких розладів, як посттравматичний стресовий розлад. Відкриття може дозволити розробити більш ефективні методи терапії цих розладів. Результати дослідження опубліковані в журналі Cell.
Чому важливо вивчати нейропептиди?
Розуміння функцій мозку та пов’язаних з ними розладів вимагає дослідження того, як поширюються сигнали між нейронами. До цього більшість досліджень зосереджувалися на вивченні класичних нейромедіаторів, таких як ацетилхолін та глутамат, які не завжди описують передачу сигналів окремих емоцій, таких як страх чи задоволення.
Зараз відомо близько сотні нейропептидів, які можуть регулювати передачу сигналу в різних ситуаціях, наприклад, під час сприйняття загрози та відчуття страху. Вивчення їх є складнішим через відсутність сенсорів для розпізнавання нейропептидів та зв’язування їх з різними процесами в мозку. Американські та південнокорейські науковці розробили сенсор для фіксування розривання везикул з нейропептидами.
Що виявили про передачу сигналів страху?
Науковці використали варіант зеленого флуоресцентного білка як сенсор, який реагує на зміни рН, спричинені вивільненням нейропептидів. Білок був приєднаний до цитохрому b 561 на поверхні везикул з нейропептидами. Коли нейропептиди вивільнялися, сенсор флуоресціював, що фіксували науковці.
У дослідженні мишей піддавали дії нешкідливого електричного струму для викликання страху. Під час цього спостерігалася флуоресценція в нейронах, що свідчить про вивільнення нейропептидів. Вчені додавали блокатори нейропептидів та нейромедіатора глутамату, щоб визначити, які пептиди залучені до передачі сигналів страху. Блокування глутамату викликало реакцію страху (“завмирання”), тоді як блокування нейропептидів (CGRP, PACAP та субстанції P) – ні. Це підтвердило, що саме ці нейропептиди відповідають за передачу сигналів страху.
Для чого вивчати страх у мишей?
Раніше вважалося, що нейропептиди лише регулюють передачу сигналу нейромедіаторами. Виявлення їхньої ключової ролі у передачі сигналів страху може допомогти в лікуванні посттравматичного стресового розладу, тривожності та болю, що виникає через надмірну активацію нейронів. Сенсор, розроблений науковцями, також може допомогти дослідити нейропептиди, які залучені до передачі інших важливих сигналів у мозку, таких як рух і пам’ять.
