Астроциты: тихие хранители памяти в нашем мозге

Вот классическая картинка: нейроны — это блестящие звёзды шоу. Они ловят сигналы ветвистыми дендритами, стреляют электрическими импульсами, они на афише. А астроциты? Молчаливые смотрители, «клетки-няньки». Долгое время считалось, что их активность — это просто хаотичный шум, фон без смысла. Но последние исследования переворачивают этот сценарий с ног на голову. Оказалось, в этом «шуме» скрывается сложнейшая симфония.

Исследователи из Цюрихского университета и Швейцарской высшей технической школы выяснили невероятное: астроциты способны аккумулировать данные о происходящем и, вероятно, использовать этот архив для тончайшей настройки нейронных связей. Проще говоря, они не просто уборщики сцены — они ещё и светооператоры, и звукорежиссёры, от которых зависит итоговое звучание спектакля.

Результаты этой революционной работы опубликованы в авторитетном «Nature Neuroscience». Как же учёным удалось подслушать разговор астроцитов? Они применили хитрый метод визуализации ионов кальция в мозге живых мышей. Кальций для астроцитов — как внутренняя переписка, которую наконец-то расшифровали.

Роль астроцитов в работе мозга: смотрители становятся режиссёрами

«Мы копались в данных и вдруг увидели нечто поразительное, — делится Фритьоф Хельмхен, соавтор исследования. — Сигналы кальция не просто вспыхивали то тут, то там. Они целенаправленно путешествовали по длинным, тонким отросткам астроцита к его центру, и это путешествие занимало секунды». Представьте, что вы увидели, как медленные, вдумчивые волны пробегают по ветвям дерева, в то время как птички-нейроны трещат без остановки. Кто на самом деле управляет лесом?

Вот в чём фокус: астроциты не стреляют электрическими сигналами, как нейроны. Они молчаливы в привычном для нас электронном смысле. Поэтому-то их и не замечали. Единственный способ их «услышать» — отследить химические сигналы, например, те же ионы кальция. Что учёные и проделали, применив для активации определённых зон мозга методы оптогенетики — этакую магию света.

Как работают астроциты: медленная сила

«Мы доказали, что процессы в астроцитах регулируются норадреналином — тем самым нейромодулятором, что связан с вниманием и возбуждением, — объясняет соавтор работы. — Всё это управляется голубым пятном, крошечным, но могущественным центром в стволе мозга. Получается, астроциты — это полноценные вычислительные единицы в гиппокампе и коре. Они не пассивны. Они оценивают обстановку». Не слишком ли много власти мы отдали нейронам, игнорируя этих титанов?

И вот ключевой момент: именно временной масштаб выдаёт их истинную роль. Нейронный импульс — это вспышка, мгновение. Сигнал в астроците плывёт секундами. А что, если эти медленные, вдумчивые волны и есть тот самый механизм, который решает, что именно стоит сохранить в памяти? Они могут влиять на синаптическую пластичность — основу обучения. Получается, значимое событие сначала отмечается астроцитами, а уже они, не спеша, перенастраивают нейронные связи, закрепляя воспоминание. Так что, возможно, наша память — это не быстрая запись, а медленная, вдумчивая гравировка. И главным гравёром всё это время были они — астроциты.