Ученые из Школы медицины Джонcа Хопкинса (Johns Hopkins School of Medicine) получили удивительные изображения разветвленной структуры чувствительных нервных клеток, находящихся в коже мышей. Им также удалось установить, как именно расположены эти клетки на спине животных, что может помочь в поиске новых методов лечения боли и других неврологических исследованиях. Результаты этого исследования опубликованы в журнале eLife.
Кожа является крупнейшим сенсорным органом, способным ощущать боль, температуру, давление и другие стимулы. Каждый из этих раздражителей может воздействовать напрямую через кожу или через расположенный в ней волосяной фолликул. Однако ученые до сих пор не знали, как именно кожа или фолликулы воспринимают воздействие стимулов и превращают их в нервные импульсы.
Исследователи во главе с Джереми Натансом (Jeremy Nathans), профессором молекулярной биологии и генетики, обнаружили в коже спины мышей особые нейроны. Одним концом они соединены со спинным мозгом с помощью тончайшего аксона. Другим концом с помощью такого же аксона нейроны соединяются с кожей. Этот аксон разветвляется на множество отростков, большинство из которых прикрепляется к волосяным фолликулам. При этом часть отростков соединяется с разным количеством фолликулов на разной глубине и разными способами, что, по-видимому, помогает им реагировать на различные типы стимулов.
Чтобы визуализировать строение этих нейронов, ученые окрасили несколько дюжин клеток и убедились, что чувствительные нейроны бывают нескольких типов, для каждого из которых характерен свой рисунок «ветвей» аксона. Так, один тип нейронов окружает аксоном только один волосяной фолликул, и его кончик похож на капкан. Другие нейроны, составляющие до 50 процентов всех нервных клеток кожи, имеют около 75 ответвлений аксона, которые соединяются примерно с 50 фолликулами. Наиболее впечатляющий вид имел еще один тип нейронов, чей аксон соединяется примерно с 200 волосяными фолликулами. Общая длина всех ответвлений такого аксона в 7 раз превышает длину самой мыши.
Исследователи убеждены, что эти изображения помогут им лучше изучить реакцию кожи на различные стимулы. Теперь становится очевидно, что нейроны с сильно разветвленным аксоном могут отвечать за чувствительность примерно одного квадратного сантиметра кожи. Это значит, что множественные одновременные стимулы, действующие на этот участок кожи, отправят в мозг лишь один нервный сигнал. Ученые надеются с помощью этого открытия найти новые методы лечения хронической боли и некоторых других неврологических состояний.
Ссылки по теме:
— eLife, 19.12.2012,
Обнаружены нейроны, реагирующие на прямой взгляд в глаза — 18.10.2012
Фото © shutterstock.com
|