Изучение нейронных контуров может привести к созданию новых терапий

Команда ученых Больницы МакЛеана при Гарвардской медицинской школе проанализировала накопленные научные данные о том, как мозг отвечает на когнитивные и эмоциональные вызовы, и выявила потенциал для разработки новых терапий психических расстройств, нацеленных на определенные нейронные контуры в мозге.

Активность мозга в любой момент времени определяется динамическим балансом между возбуждающими и тормозящими нейромедиаторами. Сдвиги в сторону возбуждения либо торможения лежат в основе всех функций мозга, включая познавательные функции, эмоции, защитные механизмы. Серьезные нарушения этого баланса могут приводить, например, к эпилептическим приступам, менее явные — к таким расстройствам, как аутизм и ряд других.
Наиболее важный тормозящий нейромедиатор — это гамма-амина-масляная кислота (ГАМК). Она связывается со специфическими белками на поверхности нервных клеток, то есть с ГАМК-рецепторами и передает таким образом тормозящий сигнал. Рецепторы имеют разные типы конфигурации и делятся на подтипы. За последние 20 лет ученые накопили много данных о специфических подтипах и их функциях.


Ряд препаратов, включая бензодиазепины (Валиум, Ксанакс) и общие анестетики, повышают активность ГАМК-рецепторов. Было обнаружено, что один подтип рецепторов является посредником седации, другой — посредником анксиолитического эффекта (т.е. снижения тревожности).

Кроме выявления подтипов рецепторов, по мнению ученых, разработке новых терапий может способствовать также понимание того, как специфические цепочки и группы нервных клеток в конкретных областях мозга формируют определенные виды поведения.

Авторы анализа особое внимание уделяют своей собственной работе. Они изучили роль подтипов ГАМК-рецепторов в областях гиппокампа. Ученые обнаружили, что специфический подтип ГАМК-рецепторов в гранулярных клетках зубчатой извилины определяет способность формировать память об определенных моделях/схемах, имеющих общие черты.

Например, если вы покупаете ваши любимые кукурузные хлопья в двух разных магазинах со сходным расположением товаров, схемы расположения могут в памяти наложиться друг на друга, и, придя в один из них, вы можете не сразу сообразить, где вам искать хлопья. Способность к сепарации сходных схем/моделей является одной из сущностных характеристик нормальной когнитивной функции.

У пациентов с шизофренией и аутизмом наблюдается снижение такой способности. Химические соединения, способствующие повышению способности к сепарации близких моделей, могут стать одной из терапий для пациентов с этими расстройствами.

Ученым также удалось определить нейронные контуры и специфические группы клеток в гиппокампе, через которые препараты могут снижать тревогу и страх.

Ученые вводят новое понятие — «контурная фармакология», имея в виду, что новые препараты будут нацелены на специфические нейронные микроконтуры и таким образом выполнять определенную задачу (например, снижение тревоги), не оказывая побочного влияния на другие виды поведения.

Такая задача является весьма перспективной, но пока что исследования находятся на ранней стадии.

An Emerging Circuit Pharmacology of GABAA Receptors. Trends in Pharmacological Sciences. Available online 11 June 2018. doi.org/10.1016/j.tips.2018.04.003
Science Daily. Investigators suggest that brain circuits could unlock new psychiatric treatments