Ученые идентифицировали специализированную нейронную цепь в спинном мозге мышей, отвечающую за передачу сигналов о прохладе от кожи в мозг. В ходе исследования, опубликованного в Nature Communications, было установлено, что возбуждающие интернейроны, производящие рецептор тиролиберина (Trhr+) и расположенные в поверхностных слоях задних рогов спинного мозга, получают прямые входы от первичных восходящих нейронов, регистрирующих через свои рецепторы холод. Эти Trhr+ нейроны избирательно активируются в ответ на безвредные охлаждающие стимулы в диапазоне 15-25°C, но не реагируют на болевые температурные или механические воздействия.
На изображении представлены результаты экспериментов по изучению холодовоспринимающих нейронов в спинном мозге мышей. С помощью вирусного вектора исследователи пометили Trhr-экспрессирующие нейроны флуоресцентным белком в дорсальных рогах спинного мозга. Далее они пожтвердили экспрессию Trhr mRNA в этих нейронах, а также выявили их коэкспрессию с маркерами Calb1 и Vglut2, что указывает на их возбуждающий фенотип. Для функционального анализа использовали двухфотонную кальциевую визуализацию in vivo. На тепловой карте и графиках представлены характерные рисунки активации этих нейронов в ответ на разные стимулы, демонстрирующие их селективную чувствительность к безвредному охлаждению (15°C). Credit: Lee, H. et al./ Nat Commun 2025
Дальнейший анализ выявил, что Trhr+ интернейроны образуют синаптические связи с проекционными нейронами, экспрессирующими рецептор кальцитонина (Calcrl+), которые в свою очередь проецируются в латеральное парабрахиальное ядро (lPBN) — ключевой центр обработки сенсорной информации в мозге.
Генетическое «выжигание» либо временная инактивация Trhr+ нейронов приводила к значительному снижению поведенческих реакций на охлаждение, но не влияла на восприятие болезненного холода или других сенсорных ощущений.Интерес представляет обнаруженный механизм усиления сигнала: Trhr+ интернейроны получают конвергентные входы как от TRPM8+ нейронов, так и от других спинальных нейронов, формируя таким образом цепь, которая обеспечивает надежную передачу слабых температурных сигналов. Оптогенетическая активация Trhr+ нейронов вызывала поведенческие реакции, аналогичные ответу на охлаждение, без признаков болевого поведения.
Полученные данные подтверждают существование выделенного нейронного пути для обработки информации о безвредном охлаждении в спинном мозге, которое организовано по принципу меченых линий (labeled-line). Это открытие расширяет понимание механизмов температурной чувствительности и может иметь значение для того, чтобы дальше изучать нарушения в терморегуляции при различных неврологических патологиях.
Текст: Полина Ложкина
A dedicated skin-to-brain circuit for cool sensation in mice by Lee, H., Hor, C.C., Horwitz, L.R. et al. Nat Commun 16, 6731 (2025).
https://doi.org/10.1038/s41467-025-61562-y
Читайте материалы нашего сайта во ВКонтакте, Яндекс-Дзен и канале в Telegram
Свежие комментарии