Американские исследователи обнаружили ранее неизвестный способ передачи импульсов между нейронами. По их словам, этот процесс может происходить за счет слабых электрических полей, пишут ученые в The Journalof Neuroscience.

В ряде предыдущих исследований в гиппокампе были зарегистрированы необычные медленные мозговые волны, соответствующие распространению сигнала с постоянной скоростью около 0,1 метра в секунду, не изменяющейся при различных воздействиях. Эксперименты показали, что подобныеволны не могут быть обусловлены такими известными видами нейрональной передачикак синаптические контакты, щелевидные соединения (нексусы), диффузия ионов иаксональное проведение.

Расположение гиппокампа (отмечен красным) в мозге человека. Иллюстрация: Amber Rieder, Jenna Traynor / wikipedia.org

Сотрудники Университета Case Western сочли, что единственным объяснением этого феномена может быть эффект слабого электрического поля. Свою идею они проверили с помощью компьютерной симуляции, а также изучая электрическую активность гиппокампа мыши.

Оба эксперимента подтвердили, что передача импульсов между нейронами возможна под действием электрического поля небольшой амплитуды (примерно2—6 милливольт на миллиметр). Несмотря на малую амплитуду, такое поле, появляющееся в одной клетке или их группе, способно активировать нейроны, находящиеся в непосредственной близости, которые, в свою очередь передают импульс своим соседям. Распространение такого импульса идет с постоянной скоростью около 0,1 метра в секунду, что полностью соответствует результатам наблюдений.

Дополнительным подтверждением реалистичности этого механизма стало то, что как блокирование эндогенного электрического поля в мышином гиппокампе,так и увеличение расстояния между клетками in silico и invitro замедляли распространение импульсов.

Исследователи сообщили о намерении выяснить роль эндогенных электрических полей в нормальном функционировании мозга и в развитии эпилепсии.

Гиппокамп — это подкорковая структура мозга, отвечающая за ориентацию в пространстве и формирование долгосрочной памяти из кратковременной.

Автор: Олег Лищук