Ученые из медицинской школы Университета Луисвилля поставили под сомнение теорию критической роли микроглии в улучшении нейронных цепей. Ранее предполагалось, что микроглия – макрофаги нервной ткани – участвуют в совершенствовании развивающейся нейронной цепи. В исследовании, опубликованном в журнале Nature Neuroscience, авторы использовали избирательно удаляли микроглию из сетчатки и головного мозга, начиная с седьмого дня после рождения, что считается критическим периодом для развития зрительной системы.
Микроглия в сетчатке у мышей контрольной группы и ее отсутствие у мышей экспериментальной группы. Credit: E.C., Attaway, C.A. et al. / Nat Neurosci 2024
Микроглия – это тип глиальных клеток, которые играют решающую роль в мозге, особенно в контексте воспалений и заболеваний. Однако их роль в разработке и совершенствовании визуальных цепей до конца не изучена.
Команда ученых обнаружила, что истощение микроглии не влияет на первоначальное формирование аксонов ганглиозных клеток сетчатки или их ориентацию на дорсально-латеральное коленчатое ядро (ДЛКЯ) – область мозга, куда направляется визуальная информация от сетчатки дальше. Авторы работы использовали кальциевую визуализацию, чтобы показать, что активность ганглиозных клеток сетчатки и нейронов ДЛКЯ оказалась нормальной у животных с истощенной микроглией, что позволяет предположить, что микроглия не так уж необходима для первоначального установления ретиногенных связей.
Исследователи также изучили настраивающие свойства нейронов первичной зрительной коры. Они обнаружили, что истощение микроглии не влияет на настройку ориентации, пространственной частоты или двунаправленности нейронов первичной зрительной коры, что позволяет предположить, что микроглия не участвует в формировании функциональных свойств этих нейронов.
Что касается поведенческих результатов, то исследование показало, что острота зрения у животных с истощенной микроглией оставалась нормальной с периода, в течение которого происходит созревание остроты зрения, зависящее от опыта. Это говорит о том, что микроглия, по видимому, особо не влияет на совершенствование зрительных цепей или налаживание остроты зрения.
В целом, исследование предоставляет убедительные доказательства того, что микроглия не слишком существенна для развития и совершенствования зрительных цепей у мышей. Это бросает вызов распространенному мнению о том, что микроглия играет решающую роль в сокращении и совершенствовании нейронных связей в процессе развития.
Эти результаты показывают, что за формирование зрительных цепей могут отвечать другие механизмы, например, зависящие от активности, или другие типы иммунных клеток.
Текст: Иван Долгих
Microglia are dispensable for experience-dependent refinement of mouse visual circuitry by Brown, T.C., Crouse, E.C., Attaway, C.A. et al. in Nat Neurosci (2024).
