Обнаружена неожиданная связь между эндокринной системой и памятью

Ученые выявили неожиданную связь между латеральным гипоталамусом и гиппокампом – центром питания и центром памяти в мозге, соответственно, – пишет eurekalert.org со ссылкой на Nature Neuroscience.

Поиск механизма, который мог бы объяснить, как белковый комплекс NCOR1/2 регулирует память, выявил неожиданную связь между латеральным гипоталамусом и гиппокампом. Результаты, полученные междисциплинарной группой под руководством исследователей из Медицинского колледжа Бейлора, имеют значение для исследований функций мозга, в том числе связанных с расстройствами аутистического спектра, интеллектуальными нарушениями и нейродегенеративными заболеваниями.

«Не было понятно, как NCOR1/2 регулирует память или другие когнитивные функции, но есть свидетельства того, что NCOR1/2 играет фундаментальную роль в активности многих гормонов», – сказал автор исследования доктор Чжэн Сун – доцент медицины и молекулярной и клеточной биологии в Бейлоре, член Центра комплексной диагностики рака им. Дэна Л. Дункана.

В рамках этого проекта исследователи работали с мышами, несущими мутации NCOR1/2.

«У этих мышей явно присутствует дефицит памяти, – сказал один из первых авторов доктор Вэньцзюнь Чжоу – доктор наук, сотрудник лаборатории Sun. – Передача сигналов с участием ГАМК – ключевого ингибирующего нейромедиатора в мозге, была дисфункциональной в нейронах гипоталамуса, когда NCOR1/2 был нарушен».

Для изучения клеточного механизма, лежащего в основе этого состояния, Сан сотрудничал с доктором Юн Сюй – доцентом педиатрии, молекулярной и клеточной биологии и Исследовательским центром детского питания Министерства сельского хозяйства США.

Исследователи провели ряд электрофизиологических экспериментов, чтобы выяснить, как недостаток NCOR1/2 приводит к дефициту памяти у мышей.

«Больше всего нас поразило то, что процесс, с помощью которого NCOR1/2 регулирует память, включает новую цепь, которая связывает две области мозга: латеральный гипоталамус, известный как питающий центр мозга, и гиппокамп, отвечающий за память, – объяснил Сюй. – Это удивило нас, потому что гипоталамус традиционно не считается основным регулятором обучения и памяти».

Исследователи валидировали вновь открытые схемы различными способами.

«Мы применили методы как оптогенетики, так и хемогенетики, – сказал соавтор, доктор Янлин Хе, научный сотрудник лаборатории Сюй. – Белковый комплекс NCOR1/2 является ключевым в цепи гипоталамус-гиппокамп; когда мы его убираем, схема становится дисфункциональной».

Кроме того, исследователи связывают свои результаты на мышах с человеческими условиями.

«Мы описываем здесь новые генетические варианты NCOR1/2 у пациентов с нарушениями интеллекта или нарушениями развития нервной системы», – сказал соавтор д-р Пэнфэй Лю, доцент кафедры молекулярной и человеческой генетики в Baylor и директор лаборатории клинических исследований в Baylor Genetics.

«Ген NCOR1 расположен в хромосоме 17 человека, очень близко к области, которая ранее была вовлечена в синдромы Потоцкого-Лупского и Смита-Магениса, – объясняет Лю. – Мы всегда подозревали, что мутации этого гена могут вызвать умственную отсталость или другие вредные неврологические последствия. Модели мышей в текущем исследовании предоставляют первые доказательства того, что это действительно так».

Эти результаты имеют значение для взаимосвязей между эндокринными факторами: ожирением и метаболическими нарушениями – и когнитивными дисфункциями, такими как болезнь Альцгеймера. Например, известно, что люди с эндокринными нарушениями или нарушениями обмена веществ более подвержены болезни Альцгеймера.

«Механизмы, лежащие в основе этих связей, не совсем ясны, – сказал Сун. – Мы считаем, что регулируемая NCOR1/2 нейронная цепь между центрами питания и центрами памяти мозга, которую мы обнаружили, заслуживает дальнейшего изучения в этом контексте».