Спорное исследование, проведенное под руководством Жаклин Грисволд из Университета Джонса Хопкинса в США, заставило некоторых ученых выступить за фундаментальное изменение взгляда на нейроны — строительные блоки мозга и нервной системы.
Несмотря на то, что показывает большинство диаграмм, аксоны — основные ветви нейронов — не являются гладким цилиндром, говорят они, а больше похожи на нить жемчуга. Размер и расстояние между этими наноскопическими выпуклостями динамичны, возможно, контролируя, как быстро сообщения отправляются в мозге.
«Понимание структуры аксонов важно для понимания сигналов клеток мозга», — объясняет молекулярный нейробиолог Шигеки Ватанабе, возглавляющий лабораторию в Университете Джонса Хопкинса.
«Аксоны — это кабели, которые соединяют ткани нашего мозга, обеспечивая обучение, память и другие функции. Эти результаты бросают вызов вековому пониманию структуры аксонов».
Предыдущие исследования показали, что когда клетки мозга повреждаются или умирают, хвосты могут начать «пузыриться», создавая узор, похожий на бусины. «Аксональное бусинообразование» особенно распространено в мозге людей с болезнью Альцгеймера или Паркинсона.
Однако Ватанабе и его коллеги утверждают, что жемчужины, которые они обнаружили в мозге мышей, находятся в наномасштабе, а не в микромасштабе, как предыдущие случаи аксонального бусообразования. Анализируя срезы мозга мышей разного возраста, команда увеличила масштаб отдельных аксонов без защитной оболочки. Независимо от того, как культивировались срезы мозговой ткани, аксоны не выглядели гладкими, а были усеяны «наножемчужинами» разных размеров.
Более того, размер этих жемчужин можно было бы манипулировать с прогнозируемыми результатами. Например, удаление холестерина из аксона приводило к уменьшению количества жемчужин и снижению способности отправлять электрические сообщения. Однако некоторые критики полагают, что наножемчужины, обнаруженные в нейронах мышей, являются реакцией на стресс, возникающий при культивировании тканей.