02.07.2013

Одни и те же нейроны решают одни и те же задачи по-разному

Одинаковые нервные клетки, принадлежащие одной нервной сети, производят одинаковые импульсы, но при этом один и тот же результат будет получаться при использовании совсем разных комбинаций ионных каналов в клетках.

Заболевания, связанные с неправильной работой нервов, от эпилепсии до аритмии, имеют одну неприятную особенность: терапия, которая эффективна для одного больного, может оказаться совершенно никчёмной для другого.

Проблема эта, возможно, есть не только там, где речь идёт о неврологических расстройствах, но в таких случаях она особенно заметна. По словам Дэвида Шульца из Университета Миссури (США), происходит это потому, что, если перефразировать Льва Толстого, несчастливые нервные системы несчастливы по-разному.

То есть одни и те же симптомы, по которым мы определяем эпилепсию, могут развиться из-за неправильной работы нервов, но эта неправильность у разных людей может быть совершенно разной.

То же самое, впрочем, верно для любой нейронной активности. Эксперименты исследователей под руководством Дэвида Шульца показали, что два идентичных по сути нейрона решают одинаковую задачу (достижение некоей характерной электрической активности) разными способами.

Учёные ставили опыты с моторными нейронами краба — и оказалось, что разные нейроны одной цепи выдавали один и тот же конечный импульс, но при этом величина их проводимости менялась в 2–4 раза. В статье, появившейся в журнале PNAS, исследователи сообщают, что клетки при этом использовали разные комбинации ионных каналов, но конечный результат — подчеркнём ещё раз — оставался одним и тем же.

Итак, если мы говорим, к примеру, о той же эпилепсии, то её можно описать следующим образом: какой-то нейрон испытывает недостаток возбуждения от других нейронов и пытается скомпенсировать это, повышая собственную возбудимость. Но затем, если до этого нейрона вдруг дойдёт нормальный импульс, он перевозбудит сверхвозбудимый нейрон, что в результате выльется в эпилептический припадок. Вопрос же в том, за счёт каких нейронов возникнет такая сверхвозбудимость и какой именно импульс станет тем камешком, который вызовет эпилептическую «лавину».

Кирилл Стасевич

Источники:

1. compulenta.computerra.ru