Astrocyții conectează regiuni specifice ale creierului prin rețele plastice

Potrivit nature.com, axonii neuronali au fost considerați în mod tradițional mediatorii principali ai conectivității funcționale între regiuni ale creierului. Totuși, rolul comunicării mediate de astrocyte a fost în mare parte subevaluat. Această cercetare evidențiază importanța rețelelor de gap-junction ale astrocytelor în formarea memoriei, plasticitatea sinaptică și coordonarea semnalizării neuronale.

👉 Comunicarea și rolurile rețelelor de joncțiuni gap ale astrocytelor

Astrocyții comunică între ei prin intermediul joncțiunilor de tip gap, dar amploarea și specificitatea acestei comunicări rămân prost înțelese. Joncțiunile gap ale astrocytelor sunt necesare pentru formarea memoriei, plasticitatea sinaptică, coordonarea semnalizării neuronale și închiderea perioadelor critice vizuale și motorii. Aceste descoperiri indică faptul că această formă de comunicare este esențială pentru dezvoltarea și funcționarea corectă a sistemului nervos central.

În ciuda importanței rețelelor joncțiunilor gap ale astrocytelor, studiul acestora a fost o provocare. Metodele actuale, cum ar fi electrofiziologia pe probe, perturbă conectivitatea rețelei și introduc artefacte din cauza deteriorării țesuturilor. Pentru a depăși aceste limitări, am dezvoltat o abordare bazată pe vectori care marchează moleculele pe măsură ce sunt fluxate de joncțiunile gap ale astrocytelor în animale treze și în comportament.

👉 Structura și plasticitatea rețelelor de astrocyți în creierul șoarecelui

Apoi, am utilizat îndepărtarea țesutului întreg al creierului pentru a imagina aceste rețele intacte de astrocyți în trei dimensiuni. Am arătat că multiple rețele de astrocyți traversează creierul de șoarece. Aceste rețele se conectează selectiv la regiuni specifice, în loc să se disperseze în mod aleator, și variază în dimensiune și organizare. Observăm rețele locale care sunt restricționate la regiuni individuale ale creierului și rețele pe distanțe lungi care interconectează robust multiple regiuni între emisfere, adesea prezentând modele distincte față de rețelele neuronale cunoscute.

De asemenea, demonstrăm că rețelele de astrocyți suferă reorganizări structurale în creierul adult după privarea senzorială. Aceste descoperiri dezvăluie un mod de comunicare între regiuni îndepărtate ale creierului, mediat de rețele plastice de astrocyți cu joncțiuni gap.