В новой статье исследователи из Центра медицинских наук Техасского университета в Сан-Антонио (UT Health San Antonio) сообщают о химическом составе мозга, который может рассказать, почему пьющие испытывают трудности с вниманием в состоянии алкогольного опьянения.

Работа финансируется за счет щедрой поддержки Фонда Роберта Дж. Клеберга-младшего и Хелен К. Клеберг, а также за счет грантов Национального института злоупотребления алкоголем и Национального института психического здоровья. Результаты были опубликованы 2 декабря в Nature Communications.

«Когда мы хотим сосредоточиться на чем-то или когда мы встаем со стула и начинаем действовать, ядро ствола мозга выделяет химическое вещество, называемое норадреналином. Острое воздействие алкоголя подавляет этот сигнал в мозге», — сказал старший автор Мартин Паукерт, доктор медицины, доцент клеточной и интегративной физиологии в UT Health San Antonio.

Когда для выполнения какой-либо задачи требуется внимание, норэпинефрин выделяется структурой мозга, называемой голубым пятном. Ранее ученые не очень хорошо понимали, что происходит дальше, но доктор Паукерт и его команда показали, что норадреналин прикрепляется к рецепторам на клетках, называемых глия Бергмана. Это приводит к увеличению содержания кальция в этих клетках.

Глия Бергмана — это астроциты (обслуживающие или поддерживающие клетки) в мозжечке, области рядом со стволом мозга.

«Насколько нам известно, эта статья является первым описанием того, что норэпинефрин у млекопитающих напрямую связывается с рецепторами глии Бергмана и активирует их за счет повышения уровня кальция», — сказал доктор Паукерт.

Исследователи сосредоточились на глии Бергмана, но также продемонстрировали, что то же самое явление происходит в корковых астроцитах.

«Скорее всего, активация кальция астроцитов, зависящая от бдительности, ингибируется по всему мозгу из-за острой алкогольной интоксикации», — сказал доктор Паукерт.

Люди в состоянии алкогольного опьянения теряют равновесие при ходьбе. Исследователи ожидали обнаружить, что ингибирование роста кальция в глии Бергмана также объясняет это. Это не так.

«Повышение уровня кальция в глии Бергмана не критично для координации движений, что несколько удивительно, потому что мозжечок классически известен своей ролью в управлении моторикой», — сказал доктор Паукерт. «Однако, наши результаты согласуются с текущими предположениями о том, что мозжечок также играет важную роль в немоторных функциях, и что астроциты не только поддерживают базовое обслуживание мозга, но и могут активно участвовать в когнитивных функциях».

Соавторами были Манзур Бхат, доктор философии, профессор и председатель кафедры клеточной и интегративной физиологии в UT Health San Antonio.

«Прелесть исследований, о которых сообщил Паукерт и соавторы, заключается в том, что они проводились в реальном времени на живых и дышащих животных с использованием самых современных технологий», — сказал доктор Бхат. «Полученные данные откроют новые возможности для определения мозговых цепей, которые в конечном итоге определяют состояние бдительности, и того, как химические вещества, которые мешают этим цепям, существенно ослабляют присущую мозгу систему бдительности».

Команда использовала метод, называемый двухфотонной визуализацией, для изучения специализированных мышей, полученных от сотрудников из Университета Джона Хопкинса и Университета Гейдельберга.