Alexander Vitkovski (alev_biz) wrote,
Alexander Vitkovski
alev_biz

Ученые объяснили механизм возникновения вздохов

Американские ученые описали нейробиологический механизм регуляции вздохов. Результаты своей работы они опубликовали в Nature.



ученые объяснили механизм возникновения вздохов
Нейроны, отвечающие за вздохи, в продолговатом мозге мыши

За регуляцию дыхания отвечают основной дыхательный центр, включающий ретотрапециевидное и парафациальные дыхательные ядра (RTN/pFRG), и комплекс пре-Бётцингера (preBötC) в вентроолатеральном продолговатом мозге, генерирующий ритм вдохов. Периодически preBötC генерирует два импульса подряд, что заставляет дыхательную мускулатуру производить не обычный вдох, а вздох, который примерно вдвое больше по объему. Этот процесс поддается регуляции различными нейропептидами, в частности, бомбезином. Однако как именно это происходит, до сих пор известно не было.

Исследователи из Стэнфорда и Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе провели скрининг более 19 тысяч вариантов экспрессии генов в дыхательном центре 14-дневных мышиных эмбрионов. В результате скрининга они обнаружили, что часть нейронов RTN/pFRG вырабатывает бомбезин-подобный пептид нейромедин В (НМВ) и гастрин-рилизинг пептид (ГРП). Сигналы от этих клеток поступают в две небольшие симметричные субпопуляции нейронов (примерно по 200 клеток) в preBötC, которые экспрессируют рецепторы к НМВ и ГРП. В свою очередь, активация субпопуляций этими нейромедиаторами приводит к вздоху.

Введение НМВ и ГРП в preBötC в несколько раз повышало частоту вздохов. Блокирование рецепторов к одному из этих пептидов урежало вздохи вдвое, а к обоим — полностью предотвращало их появление. Такой же эффект производила абляция (прицельное выжигание) обнаруженных субпопуляций клеток в preBötC. Таким образом, за регуляцию вздохов отвечают нейроны с рецепторами к НМВ и ГРП, и только они.

Исследователи рассчитывают, что полученные ими данные помогут в разработке лекарств для лечения состояний, сопровождающихся чрезмерно редкими или, наоборот, частыми вздохами.

Вздох, представляющий собой двойной вдох, служит физиологическим механизмом расправления альвеол легких и улучшения газообмена в них. В среднем человек спонтанно вздыхает около 12 раз в час. Кроме того, вздохи могут быть связаны с эмоциями — тоской, усталостью или облегчением. Назначение и механизмы этого явления пока неизвестны.

Автор: Олег Лищук

Ссылка на источник

Tags: исследования, мозг, нейробиология, физиология
Subscribe

Posts from This Journal “нейробиология” Tag

  • Ожирение снижает интеллект

    Результаты небольшого исследования канадских и американских ученых заставляют предположить, что ожирение плохо влияет на умственные способности.…

  • Брак защищает от старческого слабоумия?

    У людей, которые состоят в браке, снижается риск развития деменции. Такое заявление сделали исследователи, объединив и проанализировав результаты…

  • «Алиса в стране чудес» глазами невролога

    В новой редакционной статье, опубликованной на портале NeuroscienceNews рассматриваются некоторые психологические и неврологические расстройства,…

promo alev_biz january 10, 19:40 Leave a comment
Buy for 10 tokens
Главный научный сотрудник в Neuromation Сергей Николенко в своей колонке на Vc.ru рассказал о том, какими направлениями и результатами в ИИ-сфере запомнился прошедший год. С любезного разрешения автора мы знакомим наших читателей с этим текстом. Глубокое обучение с подкреплением Обучение с…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments