Клетки мозга обмениваются батарейками

06.08.2016

Передача нервных импульсов требует много энергии, так что неудивительно, что в нейронах сидит множество митохондрий - особых органелл, которые называют силовыми станциями клетки. Внешне митохондрии выглядят как мембранные цистерны, но внутри и на молекулярном уровне они устроены весьма сложно: они буквально под завязку напичканы разнообразными ферментами, которые с помощью кислорода добывают энергию из химических связей разных веществ и переводят ее в форму молекулы АТФ - в таком виде энергию клетке легко хранить и легко использовать.

Митохондрии обладают собственной ДНК и могут самостоятельно делиться, так что с их количеством проблем не возникает. Однако они, как и все прочее, изнашиваются, стареют, перестают выполнять свои функции, как надо. И тогда нейрон просто избавляется от них: в 2014 году была опубликована статья, в которой описывалось, как нейроны "выплевывают" ставшие негодными митохондрии и как их тут же поглощают служебные клетки нервной системы астроциты, чья задача - обеспечивать нейронам благоприятные условия для работы, в том числе и убирая разнообразный молекулярно-клеточный мусор.

И тогда Эн Ло (Eng Lo) и Кадзухидэ Хаякава (Kazuhide Hayakawa) из Общеклинической больницы Массачусетса подумали, что, может быть, происходит и обратное - что нейроны могут не только выплевывать митохондрии, но и вбирать их в себя. Тем более, что еще раньше нечто похожее обнаружили у стволовых клеток костного мозга и клеток легких: при сильном стрессе - например, из-за раны - стволовые клетки, оказавшись рядом с клетками легких, отдают им свои митохондрии.

Если нейроны действительно берут чужие митохондрии, то это происходит в сложный для них момент, при повреждении, болезни и т.д. Как мы сказали, условия для работы и хорошее самочувствие нейронам обеспечивают астроциты, которые чувствуют, если их подопечным плохо.

Тревожным сигналом служит иммунный белок CD38, и, когда мышей с помощью генетически модифицирующих методов программировали так, чтобы у них синтезировался избыток CD38, то можно было наблюдать, как астроциты этих мышей высвобождают во внешнюю среду собственные нормальные, здоровые митохондрии. Питательную жидкость вместе с "выплюнутыми" митохондриями затем переносили к умирающим нейронам, которые в течение суток поглощали их, постепенно приходя в себя: у нейронов появлялось больше энергии (в буквальном смысле - в виде молекул АТФ), они дольше жили и даже формировали новые отростки.

<< Назад: Самый твердый сплав 06.08.2016

>> Вперед: Сетевое хранилище Thecus N4810 05.08.2016

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

LG и Prime Video: студияная версия кинематографа 31.07.2026

Современные телевизоры предлагают множество режимов изображения, которые автоматически корректируют цвета, контраст и резкость. Однако создатели фильмов часто жалуются, что дополнительная обработка искажает их замысел. Новая функция, появившаяся на телевизорах LG, пытается решить эту проблему, передавая контроль над настройками непосредственно студии. LG и Prime Video запустили режим "Оригинал автора" - первую настройку изображения, которой управляет сама студия. Он доступен только на OLED evo 2026 модельного года. LG Electronics и Prime Video объявили о совместной инициативе, приуроченной к стриминговой премьере фильма "Властелины Вселенной". В рамках сотрудничества на телевизорах компании появились две новые функции - режим изображения "Оригинал автора" и голосовая команда для пульта Magic Remote. Ключевая новинка - режим "Оригинал автора", который в LG называют первым в области настройки изображения для стримингового контента. Его отличие от распространенного FILMMAKER MODE за ...>>

Астронавты на Марсе не смогут выжить даже в скафандрах 30.07.2026

Высадка людей на Марс остается одной из самых амбициозных целей космических агентств. Красная планета лишена пригодной для дыхания атмосферы и подвергается высокому уровню солнечной радиации, поэтому астронавты смогут находиться на ее поверхности только в специальных скафандрах. Однако новые исследования показывают, что даже самые современные космические костюмы могут оказаться непригодными для работы в условиях марсианской гравитации. По результатам испытаний стало ясно, что новые скафандры NASA не подходят для использования астронавтами на Красной планете. На Марсе отсутствует воздух, пригодный для дыхания, а также наблюдается высокий уровень солнечной радиации. Это лишь некоторые из многих факторов, которые усложнят нахождение людей на поверхности. Современные скафандры не рассчитаны на марсианскую гравитацию, составляющую примерно 38 процентов земной. Новейшее поколение костюмов просто слишком тяжелое для использования на Марсе, пишет Phys. Новая серия скафандров, которую раз ...>>

Случайная новость из Архива Бинт позаботится о ране самостоятельно 04.01.2016 Исследователи из Массачусетского технологического института создали новый тип бинтов с электроникой и лекарствами внутри, которые могут следить и заботиться о ране без помощи человека. Прочный бинт сделан из гидрогеля, он достаточно гибкий и не стесняет движения, даже если находиться на колене или локте. В нем также есть инновационные датчики, которые следят за температурой кожи и автоматически выпускают лекарство против инфекций. Гидрогель на 90% состоит из воды и спроектирован так, чтобы повторять свойства человеческой кожи. Гель создает сильную взаимосвязь с такими материалами как титан, алюминий, силикон, керамика, золото и другими веществами, которые обычно используется при создании электронных компонентов. Титановые провода, идущие сквозь гель, делают бинт токопроводящим, позволяя внедрять в него электронные устройства, например, полупроводниковые чипы. Также в нем установлены светодиоды, они загораются, когда температура в ране достигает определенного предела или кончаются лекарства. Резервуары под лекарства созданы в геле и доставляются в рану по специальным каналам. Следующий шаг для бинта - это дистанционно предупреждать доктора, если ране требуется срочная квалифицированная помощь. Главный исследователь и создатель нового бинта Цзуанхе Чжао надеется создать гибкую, органическую электронику, подобную умному гелю, которую можно будет имплантировать прямо в тело или даже в мозг. Внутреннее устройство из гидрогеля может служить, например, сенсором уровня глюкозы, а также подобные материалы могут стать основой для создания нейрошунтов. "Мозг - это чаша с желе, - говорит Чжао. - Сейчас исследователи испытывают разные мягкие материалы для достижения длительной биосовместимости нейроустройств. Мы же предлагаем более прочный гидрогель в качестве идеального материала для нейротехники, так как его можно создать с теми же механическими и физиологическими свойствами как и у мозга".

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026