Тормозные синапсы во время сна переводят новую информацию в долговременные воспоминания

Как сообщает издание MedicalXpress, исследование проводилось учёными из Национального института неврологических расстройств и инсульта под руководством доктора Кунвэя Лу. В ходе изучения он рассмотрел, что происходит в тормозных синапсах во время сна и бодрствования у мышей. Электрические записи нейронов в гиппокампе — области мозга, важной для формирования памяти — показали ранее недооцененный паттерн активности. В состоянии бодрствования устойчивая «тоническая» тормозная активность возрастала, а быстрое «фазовое» торможение уменьшалось. Учёные также обнаружили гораздо большее, зависящее от активности усиление тормозных электрических ответов в нейронах бодрствующих мышей, что позволяет предположить, что бодрствование, а не сон может усиливать эти синапсы в большей степени.

Тормозные нейроны используют нейромедиатор гамма-аминомасляную кислоту (ГАМК) для снижения активности нервной системы. В тормозных синапсах эти нейроны выделяют молекулы ГАМК в синаптическую щель, пространство между нейронами, где диффундируют нейротрансмиттеры. Молекулы связываются с рецепторами ГАМК типа А (ГАМК) на поверхности соседних возбуждающих нейронов, что снижает вероятность их срабатывания.

Когда рецепторы были заблокированы у бодрствующих мышей, зависящее от активности усиление фазовых электрических ответов уменьшалось. Это говорит о том, что накопление ГАМК-рецепторов во время бодрствования может быть ключом к созданию более сильных и эффективных тормозных синапсов — фундаментальному процессу, известному как синаптическая пластичность.

Поскольку торможение необходимо почти для каждого аспекта функции мозга, это исследование может помочь учёным понять не только циклы сна и бодрствования, но и неврологические расстройства, лежащих в основе аномальных ритмов мозга, таких как эпилепсия.