Astrocyții conectează regiuni specifice ale creierului prin rețele plastice

Conform nature.com, axonii neuronali au fost considerați, în mod tradițional, principalii mediatori ai conectivității funcționale între regiunile creierului. Cu toate acestea, rolul comunicării mediate de astrociți a fost în mare parte subestimat.

👉 Importanța comunicării dintre astrociți prin jonți gap

Astrociții comunică între ei prin jonți de tip gap, dar extinderea și specificitatea acestei comunicări rămân slab înțelese. Jonții gap ai astrociților sunt necesari pentru formarea memoriei, plasticitatea sinaptică, coordonarea semnalizării neuronale și închiderea perioadelor critice vizuale și motorii. Aceste constatări indică faptul că acest tip de comunicare este esențial pentru dezvoltarea și funcționarea corectă a sistemului nervos central.

În ciuda importanței rețelelor jonțale gap ale astrociților, studiul acestor rețele a fost o provocare. Metodele actuale, cum ar fi electrofiziologia prin secțiune, perturbă conectivitatea rețelelor și introduc artefacte din cauza daunelor tisulare. Pentru a depăși aceste limitări, am dezvoltat o abordare bazată pe vectori care etichetează moleculele pe măsură ce sunt fluxate de jonții gap ai astrociților în animale conștiente și în mișcare. Apoi, am utilizat procedura de curățare a țesutului întregului creier pentru a imagina aceste rețele intacte de astrociți în trei dimensiuni.

👉 Descoperiri privind rețelele de astrociți și plasticitatea lor

Am demonstrat că multiple rețele de astrociți traversează creierul de șoarece. Aceste rețele se conectează selectiv la regiuni specifice, mai degrabă decât să se difuzeze aleatoriu, și variază în dimensiune și organizare. Observăm rețele locale care sunt confinate la regiuni individuale ale creierului și rețele pe distanțe lungi care interconectează robust mai multe regiuni din emisfere, adesea exhibând modele distincte față de rețelele neuronale cunoscute. De asemenea, demonstrăm că rețelele de astrociți suferă reorganizări structurale în creierul adult după privarea senzorială. Aceste constatări dezvăluie un mod de comunicare între regiunile îndepărtate ale creierului, mediat de rețelele plastice de astrociți cuplat prin jonți gap.