Вообразите хаос, если весь светофор внезапно покраснел в городе. То же может относиться к мозгу, которому нужен зарегулированный сток информации, чтобы изучить и сделать воспоминания. Новое исследование, изданное в выпуске 31 октября Клетки, представляет, как нервный сигнал остановки идет искоса при нейрофиброматозе, одной из наиболее распространенных генетических причин проблем с обучаемостью в людях.
Нейрофиброматоз, как правило, производит волокнистые глыбы в нервных волокнах, некоторые из них видимый на коже. Общие сложности включают высокое кровяное давление, искривление позвоночника и определенные проблемы изучения, часто связывающиеся с пространственным познанием. Условие вызывается мутациями в названном NF1 гена, но точный механизм, которые приводят к проблемам с обучаемостью, не был известен до сих пор.
Для обращения к той проблеме, Олкино Сильве, нейробиолог в Калифорнийском университете, Лос-Анджелес, экспериментировал с мышами, имеющими мутации в их гене NF1. Ученые подтвердили, что у этих мышей есть изучение проблем путем испытания их в лабиринте воды Морриса, общем испытании лаборатории приобретения знаний животным и памяти. Посредством изучения мозгов этих мышей бригада раскрыла это, дефектный ген запрещает нейроны путем выпуска избытка нейромедиатора GABA.
Сильва выдвинул гипотезу, что влияние GABA на синапсы, физические связи между нейронами, составляло проблемы с обучаемостью, вызванные нейрофиброматозом. «Память сохранена в мозгу тонкими изменениями в синапсах», говорит он. «Вспоминание памяти повторно активирует определенный набор синапсов». Но у NF1-видоизмененных мышей, говорит, что Сильва, слишком много GABA производится, синапсам не позволяют измениться, и изучение запрещено.
Для подтверждения этого бригада Сильвы дала NF1-видоизмененных мышей picrotoxin, препарат, который, как известно, противодействовал результатам GABA. Это полностью изменило проблему с обучаемостью животных в водном лабиринте. Маловероятно, что picrotoxin может использоваться у людей из-за его опасных побочных эффектов, говорит Сильва. Но, «чем больше мы знаем о механизмах проблем с обучаемостью, тем более вероятно лечение становится».
Вмешательство с сигнализацией GABA может потребовать мягкого прикосновения. Бригада лесной растительности также нашла, что у нормальных мышей, пространственное обучение вызывает увеличение GABA. Это, он говорит, показывает, что изучение включает неустойчивое равновесие между возбуждением и запрещением, «точно так же, как красный свет важен для хранения течения трафика». Много исследователей сосредоточились на возбудительных сигналах, отмечает нейробиолога Андреаса Драгуна из университета Гейдельберга в Германии, но эта новая работа подчеркивает «важность запрещения для изучения».